Исследование микробных сообществ в районах естественных выходов нефти на озере Байкал

• Автор: Ломакина, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Физико-географическая характеристика озера Байкал
1.2. История изучения районов естественных нефтепроявлений
на озере Байкал
1.3. Химический состав байкальской нефти и характеристика районов естественных нефтепроявлений на озере Байкал
1.4. Разнообразие углеводородокисляющих микроорганизмов в воде и донных осадках различных экосистем мира
1.5. Механизмы окисления углеводородов нефти микроорганизмами и ферментативные системы
1.6. История изучения углеводородокисляющих микроорганизмов
на озере Байкале
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования и методы отбора проб
2.2. Методы исследований
2.2.1. Микробиологические методы исследования
2.2.2. Молекулярно-биологические методы исследования
2.2.3. Химические методы исследования
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ
ГЛАВА 3. Численность культивируемых углеводородокисляющих микроорганизмов в водной толще и донных осадках двух районов естественных нефтепроявлений
3.1. Естественное нефтепроявление у устья р. Б. Зеленовская
3.2. Естественное нефтепроявление у м. Горевой Утес

ГЛАВА 4. Молекулярно-генетическая идентификация углеводородокисляющих микроорганизмов в районах нефтепроявлений
4.1. Филогенетическое разнообразие культивируемых углеводородокисляющих микроорганизмов двух районов естественных нефтепроявлений по данным анализа нуклеотидных последовательностей фрагментов гена 168 рРНК
4.2. Филогенетическое разнообразие природных микробных сообществ в двух районах естественных нефтепроявлений по данным анализа нуклеотидных последовательностей фрагментов гена 168 рРНК
4.2.1. М. Горевой Утес
4.2.2. Устье р. Б. Зеленовская
4.3. Исследование а1к генов у культивируемых углеводородокисляющих микроорганизмов
ГЛАВА 5. Роль микроорганизмов в биодеградации нефти
5.1. Деградация нефти и ее компонентов в лабораторных условиях чистыми культурами
5.2. Деградация нефти и ее компонентов в экспериментах природным микробным сообществом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Известно, что решающую роль в трансформации нефти до простых соединений выполняют микроорганизмы (Квасников, Клюшникова, 1981; Барышникова и др., 2001; Назина и др., 2002; Head et al., 2006; Muyzer et al., 2008). Углеводородокисляющие микроорганизмы (УВОМ) широко распространены в природе, их пищевые потребности разнообразны, среди них нет узкоспециализированных форм (Шлегель, 1987). В настоящее время известно, что, по крайней мере, 79 родов бактерий, 9 родов цианобактерий, 103 рода грибов и 14 родов водорослей способны использовать нефть и ее производные в качестве единственного источника углерода и энергии (Head et al., 2006).
На озере Байкал различными методами идентифицированы грязевые вулканы, метановые и нефтяные сипы (Кузьмин и др., 1998; Клерке и др., 2003; Конторович и др., 2007; Хлыстов и др., 2007 а). По оценкам А. Э. Конторовича с соавторами (2007), ежегодно из донных осадков районов естественных нефтепроявлений в воду озера Байкал поступает от 2 до 4 т. нефти. Несмотря на то, что нефть поступает на поверхность воды непрерывно, нефтяное пятно не увеличивается, что свидетельствует о ее биодеградацни (Конторович и др., 2007; Хлыстов и др., 2007 а). Районы нефтепроявлений на Байкале известны с XVIII века, тем не менее, исследования естественного микробного сообщества озера проводились лишь эпизодически (Талиев и др., 1985; Гоман и др., 1986; Петрова, Мамонтова, 1986; Павлова и др., 2008).
В связи с этим весьма актуально изучение распространения и определение численности УВОМ в комплексе с другими группами бактерий, а также исследование видового разнообразия микробного сообщества в разных по времени источниках формирования нефти и наличия ферментативных систем, обеспечивающих деградацию н-алканов в ультрапресном озере.
Цель работы: исследовать пространственно-временную и молекулярногенетическую структуру микробных сообществ в двух районах естественных

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2Л. Объекты исследования и методы отбора проб
Материалами для диссертации послужили пробы воды и донных осадков, которые были отобраны в экспедициях с 2004 по 2008 гг. в двух районах естественных нефтепроявлений на озере Байкал - в районе устья р. Б. Зеленовская (1 км от побережья; ~ 70 км севернее дельты р. Селенга; координаты 52°38'12" с.ш., 107°21' 10'' в.д.) и у м. Горевой Утес (10 км от берега, глубина 900 м, Средний Байкал; координаты 53°18'33" с.ш., 108°23'46"
в.д.) (табл. 1, рис. 4). |
Таблица
Количество проанализированных проб воды и донных осадков двух
районов естественных нефтепроявлений на озере Байкал
Район исследования
м. Горевой Утес устье р. Б. Зеленовская
Год Количество проанализированных проб
воды донных осадков воды донных осадков

2005 17
2006 46
2007 23
2008 23 11 (отобранных с помощью «Мир») 53 14 (отобранных с помощью «Мир»)