Деградация хлорированных бензолов и фенолов бактерией Rhodococcus opacus

• Автор: Цитко, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Получение культур микроорганизмов, утилизирующих хлорированные бензолы и фенолы

1.2. Условия деградации хлорированных бензолов и фенолов микроорганизмами

1.3. Механизмы защиты бактерии от токсичного воздействия липофильных соединений

1.4. Подготовительный метаболизм хлорбензолов и

хлорфенолов у микроорганизмов.

Заключение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Микроорганизмы.
2.2. Среды и реактивы.
2.3. Методы.
2.3.1. Идентификация выделенных микроорганизмов.
2.3.2. Культивирование микроорганизмов
2.3.3. Определение гидрофобности поверхности клеток.
2.3.4. Аналитические методы.
2.3.5. Окисление бензолов и фенолов целыми клетками.
2.3.6. Получение бесклеточных экстрактов и определение активности ферментов, расщепляющих ароматическое кольцо.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Глава 3. ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ,
УТИЛИЗИРУЮЩИХ ХЛОРБЕНЗОЛ И ТОЛУОЛ.
3.1. Выделение бактерийдеструкторов хлорбензола и толуола
3.2. Морфологические, физиологобиохимические и хсмотаксономические признаки бактерийдеструкторов ХБ и толуола.
Глава 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕННЫХ БАКТЕРИЙ Я. ОРАСиБ
4.1. Особенности утилизации бензола, фенола и их галогенпроизводных штаммом Я. орасш СМ.
4.2. Устойчивость Я. орасш ОМ и ОМ к алифатическим и ароматическим растворителям.
4.3. Изменение состава жирных кислот в клетках штаммов Я. орасш ОМ и ОМ в зависимости от ростовых субстратов
Глава 5. НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО
МЕТАБОЛИЗМА ХЛОРБЕНЗОЛОВ И ХЛОРФЕНОЛОВ У
ШТАММА Я.ОРАСШ ОМ
5.1. Выделение и идентификация промежуточных продуктов метаболизма хлорированных бензолов и фенолов штаммом вМ.
5.2. Окисление моно и дихлорфенолов суспензиями клеток Я.орасш ОМ
5.3. Определение активности ферментов, расщепляющих ароматическое кольцо.
ОБСУЖДЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В то же время, введение галогена в молекулу этих соединений приводит к резкому повышению их биологической устойчивости и делает менее доступными в качестве источника углерода для микроорганизмов, утилизирующих бензол или фенол. Существуют несколько путей получения бактерийдеструкторов галогенароматических соединений метод накопительной культуры обогащение природных образцов и генетические i viv и i vi методы. Почти все известные в настоящее время бактериидеструкторы хлорированных бензолов и фенолов, выделены методом накопительных культур из окультуренных почв, сточных вод и активного ила. Высокая токсичность галогенароматических соединений является одним из основных лимитирующих факторов при выделении микроорганизмовдеструкторов из природных образцов. Так. Большинаво штаммов бактерий, утилизирующих хлорфенолы, были выделены из накопительных культур с 2,4Д или 3ХБК i, . Так, в качестве селективного субстрата в накопительной культуре для выделения . ХФ, утилизирующей 4ХФ и 2. ДХФ Горлатов с соавт. Штамм . ХФ v . i . 1 выделена из накопительной культуры при использовании 2,6ДХФ в качестве источника углерода и энергии i . Для выделения бактерийдеструкторов ХБ используются непрерывное и периодическое культивирования. Так, например, Рейнеке и Кнакмусс через 9 месяцев обогащения в хемостате выделили из смеси почвы и сточных вод штамм , способный утилизировать ХБ i , . В начале в качестве источника углерода и энергии использовали бензол, который подавался в хсмостат в виде паров. Затем, в течение нескольких месяцев бензол постепенно замещали хлорбензолом. Выделенная культура хорошо росла на минеральном агаре в парах ХБ. Однако непосредственное добавление субстрата в жидкую среду даже в малых количествах 0 мгл вызывало остановку роста. Рост отсутствовал и при пропускании ХБ с воздухом через жидкую среду. Аналогичный подход был использован и для выделения бактерий родов i и , утилизирующих ди и триХБ . ii . i . . . . i ii v . Возможность экспериментального получения бактерий, утилизирующих хлорированные бензолы, может быть показана на примере получения штамма . СВ19, утилизирующего Б, ХБ, 1,4ДХБ, БК и 3МБК , . В качестве родительских штаммов были использованы Р. 53 фенотип То1ВВаЗМЬа4МЬа и Р. С0 фенотип ВВаЗСЬа. В первых двух хемостатах раздельно выращивали . 53 на толуоле и . С0 на 3ХБК. Затем смесь этих двух культур подавалась через колонку с керамическими шариками в третий хемостат с ХБ. Через 3 недели культивирования удалось выделить штамм . ХБ. Установлено, что штамм являлся рекомбинантным и нес плазмиду 3 4 т. . i 53. Аналогичный подход был использован для получения штамма , растущего на 1,4ДХБ i . В работе использовались ранее выделенные . ВЗ 1 с фенотипом ЗСЬаЧСЬаТо и . I с фенотипом Известно, что гены, контролирующие деградацию 3ХБК у штамма . ВЗ, находятся на конъюгативной гшазмиде рВ , . У . I гены деградации бензола и толуола имеют, повидимому, хромосомную локализацию. Полученный при скрещивании двух указанных бактерий штамм мог расти на Б. ХБ и 3ХЬК. Сравнение фенотипических признаков полученного штамма с родительскими выявило его сходство с . I . Плазмида, обнаруженная в штамме , гибридизовалась с плазмидой рВ. В дальнейшем из штамма путем длительного культивирования в течение месяцев на среде с 1,4ДХБ были получен вариант, способный утилизировать 1,4ДХБ. Указанный выше . ВЗ был использован для получения бактерии, утилизирующей монохлорфенолы. Штамм ВЗ, выделенный как деструктор 3ХБК, полностью деградировал 4ХФ, а также окислял 2ХФ и 3ХФ , i, . Другой организм, использованный для конструирования нового штамма деструктора.