Биология морских гетеротрофных и алкалофильных сероокисляющих бактерий

• Автор: Сорокин, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 64 с. : ил.; 20х15 см

Работа выполнена в Институте микробиологии РАН

Официальные оппоненты

академик РАН, профессор доктор биологических наук

Г.А.Заварзин

Ю.А.Троценко

доктор биологических наук г,ч. ,, Р.Н.Ивановский

V С у , К Г

Государственного Университет им .М.Б.Ломоносова

Защита диссерзации состоится Н г. в . ч

на заседании Специализированного совета Д.2 по защите диссертаций при Институте микробиологии РАН по адресу Москва, Проспект летия Октября, д.7, корп.2.

С диссертацией можно ознакомиться в б биологии РАН.

га микро
Диссертация разослана л
Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук У
Л.Е.Никитин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


За счет высокого содержания карбоната и бикарбоната натрия, в таких системах стабилизируется на уровне 9. Предварительные исследования ряда гиперсоленых содовых озер Кении, Египта и Казахстана Исаченко, I , показали, что цикл серы в них исключительно активен и протекает с участием анаэробных бактерий сульфидогеяысерные пурпурные бактерии. Галоалкалофияыше представители анаэробных серных пурпурных бактерий были выделены в чистую культуру и изучены немецкими микробиологами I . Эти же авторы указывали на вероятность присутствия аэробных хемотрофных СОБ в содовых озерах. В одном из содовых озер Калифорнии с 9. Однако попыток выделения чистых культур и изучения разнообразия алкалофильных СОБ предпринято не было. Между тем интерес к экстремофилъным бактериям в последние годы был исключительно высок, как с точки зрения их биологической уникальности, так и по причине возможностей их использования в биотехнологии. В частности довольно хорошо изучена группа аэробных алкалофильных бацилл, выделенных в основном из неспецифических не содовых местообитаний с малой буферностью и обладающих щелочными гидролазами, используемыми в качестве добавок к детергентам ii . Исключение составляют лишь экстремально галоалкалофильные археи i и анаэробные несерные пурпурные бактерии рода . I . Однако в последние несколько лет наметился существенный сдвиг в данной проблеме главным образом за счет целенаправленного изучения микробного биоразнообразия содовых озер Кении и Забайкалья. В ИНМИ РАН группой Г. А.Заварзина начато системное изучение анаэробного звена содовых озер, уже давшее значительные результаты по таксономическому и физиологическому разнообразию галоалкалофильных анаэробов Заварзин и др. При этом большинство исследователей отмечают высокую активность серного цикла, в частности сульфатрсдукции, в содовых озерах, полагая, что окислительную часть проводят главным образом фототрофные анаэробы. Таким образом практически полное отсутствие сведений об алкалофильиых хемотрофных СОБ послужило одним из мотивов пашей работы. Кроме того наше исследование алкалофильиых СОБ было инициировано и практической необходимостью улучшения существующего биотехнологического процесса бактериального окисления сульфида, в котором критическим параметром является величина . Наиболее удачная существующая на сегодняшний день схема основана на окислении сульфида в нерастворимую, легко отделяемую элементную серу с помощью нейтрофияьиых или ацидофильных тионовых бактерий в условиях лимитации кислородом i . Частью процесса является поглощение кислого газа сероводорода в щелочной поглотитель. Данная часть вносит основной вклад в общую стоимость процесса и могла бы быть существенно улучшена при возможности прямого использования щелочного сульфида в биореакторе. Для этого необходимы автотрофные СОБ, способные расти при выше 9. Таким образом необходимость расширенного изучения гетеротрофных и алкалофильньгх СОБ была продиктована как чисто фундаментальным интересом так и практической необходимостью. Целью исследования являлось изучение необычных форм СОБ, в частности гетеротрофных и алкалофильиых представителей. Определить распространение, численность и состав СОБ в морских местообитаниях. Выделить чистые культуры гетеротрофных СОБ из различных местообитаний и провести идентификацию доминирующих представителей. Исследовать особенности физиологии и биохимии выделенных гетеротрофных СОБ с особым вниманием к роли СС в их метаболизме. Изучить возможность окисления СС в содовых озерах при выше 9. Выделить чистые культуры автотрофкых и гетеротрофных СОБ, доминирующих в содовых озерах и провести их идентификацию. Изучить особенности физиолога и и биохимии алкалофильиых СОБ с особым вниманием к влиянию и различных ионов на рост и метаболическую активность. Оценить потенциал новых СОБ для биотехнологии удаления токсичных СС. Показано широкое распространение облигатно гетеротрофных СОБ в изученных морских системах. Выделено в чистую культуру более штаммов грамотрицательных гетеротрофных СОБ относящихся к 2 контрастным физиологическим группам. Среди них описаны 2 новых рода.