Оценка биотрансформирующего потенциала штаммов микроорганизмов, выделенных из Баренцева моря
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Аннотация
Применение в биоремедиации акваторий Баренцева моря активных микроорганизмовтрансформаторов, изолированных непосредственно из природных гидроэкосистем Крайнего Севера, наиболее целесообразно, поскольку изоляты обладают специфичными ферментативными комплексами, адаптированы к факторам окружающей среды, не являются генетически модифицированными и не оказывают токсического действия на других гидробионтов экосистемы. В работе приведена оценка потенциала гетеротрофных микроорганизмов, выделенных из различных районов Баренцева моря, к трансформации фосфор- и углеводородсодержащих соединений на основании комплекса физико-химических показателей (фосфатаккумулирующая и углеводородокисляющая способности, флокулирующая активность биодеструкторов, уровень гидрофобности поверхности бактериальных клеток и индекс эмульгирующей активности нефтепродуктов). Исследуемые культуры в условиях, имитирующих состав опреснённых морских экосистем, проявляли способность к утилизации поллютантов в пределах 25–44 %. Однако в модельных экспериментах из семи тестируемых штаммов всего лишь три культуры (B. cereus, S. proteamaculans и Sh. baltica) показали средний уровень биотрансформирующей активности, достигнув отметки в 43 %.
Авторы
Библиографические ссылки
Аксенов А. Ф. Авиационные топлива, смазочные материалы и специальные жидкости. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Транспорт, 1970. – 255 с.
Бабикова Н. Д., Герасимова Л. В., Орлова О. П. Экологическая химия / Арханг. гос. техн. ун-т. – Архангельск : Изд-во АГТУ, 2003. – 87 с.
Багаева Т. В., Зинурова Е. Е. Поиск новых перспективных форм биофлокулянтов // Учёные записки Казанского государственного университета. Сер.: Естественные науки. – 2008. – Т. 150, № 2. – С. 8–21.
Белоусова Н. И., Шкидченко А. Н. Деструкция нефтепродуктов различной степени конденсации микроорганизмами при пониженных температурах // Прикладная биохимия и микробиология. – 2004. – Т. 40, № 3. – С. 312–316.
Богданова О. Ю. Общая микробиология / Мурман. гос. техн. ун-т. – Мурманск : Изд-во МГТУ, 2014. – 294 с.
Васильев Б. В., Мишуков Б. Г., Иваненко И. И., Соловьева Е. А. Технологии биологического удаления азота и фосфора на станциях аэрации // Водоснабжение и санитарная техника. – 2001. – № 5. – С. 22–25.
Голубовская Э. К. Биологические основы очистки воды. – Москва : Высш. шк., 1978. – 271 с.
ГОСТ 17.1.5.04–81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия / разраб. и внесен Гос. ком. СССР по гидрометеорологии и контролю природ. среды. – Москва : Из-во стандартов, 2003. – 6 с.
ГОСТ 31861–2012. Вода. Общие требования к отбору проб / подгот. ООО «Протектор» совместно с ЗАО «Центр исследования и контроля воды». – Москва : Стандартинформ, 2013. – 32 с.
ГОСТ 31942–2012. Вода. Отбор проб для микробиологического анализа / подгот. ООО «Протектор» совместно с ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина» и ЗАО «Роса». – Москва : Стандартинформ, 2013. – 24 с.
ГОСТ 32511–2013. Топливо дизельное евро. Технические условия / разраб. ОАО «Всерос. науч.-исслед. ин-т по переработке нефти». – Москва : Стандартинформ, 2013. – 15 с.
Денисов А. А., Дамиров И. И., Евдокимова Н. Г., Семижон А. В. Процессы флокулирования микроорганизмов при биологической очистке сточных вод // Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов : тез. докл. V Всерос. конф., 14–17 мая 1996 г. / Всерос. науч.-исслед. и технол. ин-т биол. пром-сти. – Щёлково : ВНИТИБП, 1996. – С. 256–257.
Денисов А. А., Павлинова И. И., Климова Е. В. Удаление фосфорсодержащих загрязнений изсточныхводагропромышленныхпредприятий//ДостижениянаукиитехникиАПК.–2006.– № 11. – С. 48–49.
Дермичева С. Г. Анализ нефтеокисляющей и гетеротрофной микрофлоры прибрежных вод Восточного Мурмана // Биология моря. – 1985. – № 3. – С. 32.
Дзюба И. П., Маркевич Р. М., Сигиневич Т. М. Исследование процесса накопления фосфора фосфатаккумулирующими бактериями // Труды Белорусского государственного технологического университета. – 2011. – № 4. – С. 182–184.
Донияров Н. А., Тагаев И. А., Асроров А. А., Хуррамов Н. И., Каршиева М. С., Эргашева Ю. О. Основные механизмы микробиологического превращения природных соединений фосфора // Вестник науки и образования. – 2020. – № 9, ч. 3. – С. 9–14.
Ежегодные доклады о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области // Министерство природных ресурсов, экологии и рыбного хозяйства Мурманской области : [офиц. сайт]. – 2018–2022. – URL: https://mpr.gov-murman.ru/activities/napravleniya/okhranaokruzhayushchey-sredy/00.condition/index.php?sphrase_id=6309438 (дата обращения: 15.02.2022). – из содерж.: Доклад о … 2017 г.; Доклад о … 2018 г.; Доклад о … 2019 г.; Доклад о … 2020 г.; Доклад о … 2021 г.
Зеркалов Д. В. Экономия нефтепродуктов. – Москва : Недра, 1990. – 190 с.
Ильинский В. В. Гетеротрофный бактериопланктон: экология и роль в процессах естественного очищения среды от нефтяных загрязнений : дис. … д-ра биол. наук : 03.00.18. – Москва, 2000. – 603 с.
Ильинский В. В., Измайлов В. В. Процессы естественного очищения арктических вод и льдов отнефтяныхуглеводородовирольвнихмикроорганизмов:годовойциклнатурныхнаблюдений // Труды Государственного океанографического института. – 1992. – Вып. 203. – С. 91–101.
Ильинский В. В., Коронелли Т. В., Семененко М. Н. Микроорганизмы и нефтяное загрязнение арктических вод // Океанографические аспекты охраны морей и океанов от химических загрязнений : Материалы всесоюз. науч. симп., Одесса, 3–6 окт. 1988 г. / под ред. А. И. Симонова. – Москва : Гидрометеоиздат, 1990. – С. 208–212.
Кисленко В. Н., Колычев Н. М., Госманов Р. Г. Ветеринарная микробиология и иммунология / под ред. В. Н. Кисленко. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 746 с.
Коронелли Т. В., Дермичева С. Г., Ильинский В. В., Комарова Т. И., Поршнева О. В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон // Микробиология. – 1994. – Т. 63, № 5. – С. 917–923.
Коронелли Т. В., Комарова Т. И., Игнатченко А. В. Роль эмульгирования в процессе поглощения углеводородов клетками Pseudomonas aeruginosa // Микробиология. – 1983. – Т. 52, № 1. – С. 94–97.
Литвинова М. Ю. Гетеротрофный бактериопланктон среднего и северного колен Кольского залива и его участие в процессах их естественного очищения от нефтяных углеводородов : дис. … канд. биол. наук : 03.02.10. – Москва, 2013. – 173 с.
Лыонг Т. М., Нечаева И. А., Понаморева О. Н. Методы скрининга биосурфактантпродуцирующих бактерий (миниобзор) // Известия Тульского государственного университета. Сер.: Естественные науки. – 2019. – Вып. 4. – С. 98–111.
Материалы Международной научной конференции XXII Докучаевские молодежные чтения, посвящ. ... Д. И. Менделеева «Почва как система функциональных связей в природе», 25 февр. – 2 марта 2019 г., Санкт-Петербург / Санкт-Петерб. гос. ун-т [и др.]. – Санкт-Петербург : [б. и.], 2019. – 376 с.
Миндубаев А. З., Акосах Й. А., Алимова Ф. К., Афордоаньи Д. М., Болормаа Ч., Кагиров Р. М., Минзанова С. Т., Миронова Л. Г., Яхваров Д. Г. О разложении белого фосфора осадком сточных вод // Ученые записки Казанского университета. Сер.: Естественные науки. – 2011. – Т. 153, кн. 2. – С. 110–119.
Очистка производственных сточных вод / С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов ; под ред. С. В. Яковлева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Стройиздат, 1985. – 335 с.
Павлова А. Г. Взаимодействие микроорганизмов с фосфором // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – 2009. – № 20. – С. 334–345.
Перетрухина И. В., Ильинский В. В., Литвинова М. Ю. Определение скоростей биодеградации нефтяных углеводородов в воде литорали Кольского залива // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. – 2006. – Т. 9, № 5. – С. 828–832.
Практическая гидробиология. Пресноводные экосистемы / В. Д. Федоров, В. В. Ильинский, Е. Ф. Исакова [и др.] ; под ред. В. Д. Федорова, В. И. Капкова. – Москва : ПИМ, 2006. – 367 с.
Пуговкин Д. В. Эпифитные бактериоценозы Fucus vesiculosus L. Баренцева моря и их роль в деградации нефтяных загрязнений : дис. … канд. биол. наук : 25.00.28. – Мурманск, 2016. – 146 с.
РД 52.10.243-92. Руководство по химическому анализу морских вод / Федер. служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ; разраб.: С. Г. Орадовский [и др.]. – Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 1993. – 264 с.
РД 52.24.420-2019. Биохимическое потребление кислорода в водах. Методика измерений титриметрическим и амперометрическим методами / разраб. ФГБУ «Гидрохим. ин-т». – Ростов-на-Дону, 2020. – 31 с.
РД 52.24.496-2018. Методика измерений температуры, прозрачности и определение запаха воды / разраб. ФГБУ «Гидрохим. ин-т». – Ростов-на-Дону, 2018. – 14 с.
Серебрякова Е. В., Дармов И. В., Медведев Н. П., Алексеев С. А., Рыбак С. И. Оценка гидрофобных свойств бактериальных клеток по адсорбции на поверхности капель хлороформа // Микробиология. – 2002. – Т. 71, № 2. – С. 237–239.
Сироткин А. С., Шагинурова Г. И., Ипполитов К. Г. Агрегация микроорганизмов: флокулы, биоплёнки, микробные гранулы. – Казань : Фэн, 2007. – 157 с.
Шеломков А. С., Захватаева Н. В. Очистка сточных вод от фосфатов // Вода. – 2008. – № 10. – С. 5–7.
Шигаева М. Х., Мукашева Т. Д., Бержанова Р. Ж., Сыдыкбекова Р. К. Разнообразие микроорганизмов – продуцентов поверхностно-активных веществ // Materialy VI Mezinárodni vêdecko-praktiká conference «Vêdecký pokrok na rozmezi tisiciletí – 2010», 27.05.2010–05.06.2010 / šéfred. Z. Černák. – Praha : Education and science, 2010. – URL: https://www.rusnauka.com/14_NPRT_2010/Biologia/67157.doc.htm (дата обращения: 15.02.2022).
Экологический мониторинг: шаг за шагом / Веницианов Е. В., Виниченко В. Н., Гусева Т. В. [и др.] ; ред. Заика Е. А. – Москва : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003. – 252 с.
Яскович Г. А. Роль гидрофобности клеточной поверхности в адсорбционной иммобилизации штаммов бактерий // Прикладная биохимия и микробиология. – 1998. – Т. 34, № 4. – С. 410–413.
Benitez-Nelson C. R. The biogeochemical cycling of phosphorus in marine systems // Earth-Science Reviews. – 2000. – Vol. 51, iss. 1/4. – P. 109–135. – https://doi.org/10.1016/S0012-8252(00)00018-0
Bergey’s manual of systematic bacteriology. In 5 vol. Vol. 2, pt B. The Gammaproteobacteria / D. J. Brenner, N. R. Krieg, J. T. Staley (eds). – 2nd ed. – New-York : Springer, 2005. – 1106 р.
Carman R., Edlund G., Damberg C. Distribution of organic and inorganic phosphorus compounds in marine and lacustrine sediments: a 31P NMR study // Chemical Geology. – 2000. – Vol. 163, iss. 1/4. – P. 101–114. – https://doi.org/10.1016/S0009-2541(99)00098-4
Chen Z., Li Z., Liu P., Liu Yu, Wang Ya., Li Q., He N. Characterization of a novel bioflocculant from a marine bacterium and its application in dye wastewater treatment // BMC Biotechnology. – 2017. – Vol. 17. – Art. nr 84. – https://doi.org/10.1186/s12896-017-0404-z
Cooper D. G., Goldenberg B. G. Surface-active agents from two Bacillus species // Applied and Environmental Microbiology. – 1987. – Vol. 53, № 2. – P. 224–229. – https://doi.org/10.1128/aem.53.2.224-229.1987
Environmental phosphorus handbook / ed. by E. J. Griffith [et al.]. – New York [et al.] : John Wiley & Sons, 1973. – 767 p.
Gao J., Bao H., Xin M., Liu Yu., Li Q., Zhang Ya. Characterization of a bioflocculant from a newly isolated Vagococcus sp. W31 // Journal of Zhejiang University. Science B (Biomedicine & Biotechnology). – 2006. – Vol. 7, iss. 3. – P. 186–192. – https://doi.org/10.1631/jzus.2006.B0186
Head I. M., Jones D. M., Roling W. F. M. Marine microorganisms make a meal of oil // Nature Reviews. Microbiology. – 2006. – Vol. 4, iss. 3. – P. 173–182. – https://doi.org/10.1038/nrmicro1348
Hupfer M., Gloess S., Grossart H.-P. Polyphosphate accumulating microorganisms in aquatic sediments // Aquatic Microbial Ecology. – 2007. – Vol. 47, nr 3. – P. 299–311. – https://doi.org/10.3354/ame047299
Hupfer M., Ruübe B., Schmieder P. Origin and diagenesis of polyphosphate in lake sediments: a 31P NMR study // Limnology and Oceanography. – 2004. – Vol. 49, iss. 1. – P. 1–10. – https://doi.org/10.4319/lo.2004.49.1.0001
Janssen P. M. J., Meinema K., van der Roest H. F. Biological phosphorus removal: manual for design and operation. – [S. l.] : Intern. water assoc. publ., 2002. – 224 p.
Kurane R., Takeda K., Suzuki T. Screening for and characteristics of microbial flocculants // Agricultural and Biological Chemistry. – 1986. – Vol. 50, iss. 9. – P. 2301–2307. – https://doi.org/10.1271/BBB1961.50.2301
Lo Giudice A., Bruni V., De Domenico M., Michaud L. Psychrophiles – cold adapted hydrocarbon-degrading microorganisms // Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology / ed. by K. N. Timmis. – Berlin [et al.] : Springer, 2010. – P. 1897–1921. – https://doi.org/10.1007/978-3-540-77587-4_139
Mills A. l., Breuil C., Colwell R. R. Enumeration of petroleum-degrading marine and estuarine microorganisms by the most probably number method // Canadian Journal of Microbiology. – 1978. – Vol. 24, iss. 5. – P. 552–557. – https://doi.org/10.1139/m78-089
Paytan A., McLaughlin K. The oceanic phosphorus cycle // Chemical Reviews. – 2007. – Vol. 107, iss. 2. – P. 563–576. – https://doi.org/10.1021/CR0503613
Zhang Y., Miller R. M. Effect of rhamnolipid (biosurfactant) structure on solubilization and biodegradation of n-alkanes // Applied and Environmental Microbiology. – 1995. – Vol. 61, nr 6. – P. 2247–2251. – https://doi.org/10.1128/aem.61.6.2247-2251.1995