Нафталинметаболизирующий консорциум микроорганизмов, выделенный из засоленной почвы

• Автор: Ананьина, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Бактериальные системы деструкции нафталина.

1.1.1. Бактериидеструкторы нафталина

1.1.2. Метаболические пути деструкции нафталина

1.1.3. Генетические системы деградации нафталина.

1.2. Механизмы галоадаптации галотолерантных и

галофильных бактерий

1.2.1. Биоразнообразие галотолерантных и галофильных бактерий.

1.2.2. Осмопротекторные соединения, синтезируемые

бактериями.
1.3. Микробная деструкция токсичных органических
соединений в условиях высокой минерализации среды
1.3.1. Влияние высоких концентраций солей на микробное разложение токсичных органических
соединений
1.3.2. Галотолерантные и галофильные бактериидеструкторы ксенобиотиков.
1.3.3. Сообщества микроорганизмов, осуществляющие разложение алифатических и ароматических углеводородов в условиях высокой минерализации
з
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Бактериальные штаммы
2.2. Среды и условия культивирования.
2.3. Метод накопительных культур.
2.4. Определение ростовых характеристик
2.5. Определение таксономического положения бактерий.
2.6. Денатурирующий градиентный гель электрофорез
2.7. Выделение и анализ осмопротскторов
2.8. Амплификация, анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ес и доггенов
2.9. Статистическая обработка
Глава 3. ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ ИЗ КОНСОРЦИУМА БМВЗ
3.1. Таксономическая характеристика умеренно галофильных бактерий семейства Наотопасасеае.
3.1.1. Фенотипические признаки штаммов ЬМВЗ и БМВ
3.1.2. Генотипическая характеристика умеренно галофильных бактерий
3.1.3. Запсоа зосш новый род и вид в семействе Наотопскасеае.
3.1.4. Определение таксономического положения штамма БМВ
3.2. Таксономическая характеристика галотолерантной
бактерии семейства Кксновргасеае
3.3. Таксономическая характеристика галотолерантных актинобактерий
3.3.1. Определение таксономического положения актинобактерий рода ЯИосососст деструкторов нафталина.
3.3.2. Семейство Мсгососсасеае. Штамм БМВ представитель группы АггоЬаег псойапае.
3.3.3. Семейство МсгоЬаегасеае. Штамм
МсгоЬасегит эр. БМВЗЗ
Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ БАКТЕРИЙ В КОНСОРЦИУМЕ БМВЗ.
4.1. Изучение роста консорциума бактерий БМВЗ в присутствии различных концентраций хлорида натрия
4.2. Исследование способности бактерий консорциума БМВЗ использовать в качестве ростовых субстратов различные органические соединения.
4.2.1. Деградативный потенциал штаммовдеструкторов
Я. парЫксЛетуогат БМВ и Якосососсш Бр. БМВ.
4.2.2. Выявление доггенов у штаммовдеструкторов нафталина К парккаепуогат БМВ и
Якосососсш Бр. БМВ.
4.2.3. Ростовые субстраты бактерий консорциума БМВЗ
4.2.4. Влияние интермедиатов деструкции нафталина на
состав консорциума бактерий БМВЗ.
4.3. Изучение взаимного влияния бактерий
консорциума БМВЗ.
4.3.1. Рост штамма Л. парЫка1епмогат 8МВ в составе консорциума БМВЗ и индивидуальной
культуре при разных концентрациях хлорида натрия.
4.3.2. Изучение кинетики роста моделированных
смешанных культур бактерий на нафталине в
условиях высокой солености среды.
Глава 5. АНАЛИЗ ОСМОПРОТЕКТОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
5.1. Осмопротекторы умеренно галофильных штаммов
. и ii i
5.2. Осмопротекторы галотолерантных штаммовдеструкторов . iv и
.
5.3. Детекция генов у бактерий семейства
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ДГГЭ денатурирующий градиентный гель электрофорез ПАУ полициклические ароматические углеводороды А1ШКА рестрикционный анализ амплифицированных рибосомальных ДНК ВохПЦР полимеразная цепная реакция повторяющихся Вохэлементов СТАВ цетилтриметиламмоний бромид ЕЭТА этилендиаминтетрауксусная кислота ВерПЦР полимеразная цепная реакция повторяющихся экстрагенетических палиндромных последовательностей ДНК ЮЮТ полиморфизм длин рестрикционных фрагментов вПв додецилсульфат натрия иУ ультрафиолетовый свет
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Полициклические ароматические углеводороды ПАУ являются химическими соединениями, в составе которых содержится несколько конденсированных бензольных колец в различной структурной конфигурации линейной или ангулярной. Соединения данного класса нашли широкое применение в промышленности, например, антрацен, аценафтен, флуорен и фенантрен используют в производстве красок. Антрацен применяют также в производстве синтетических волокон, в исследовании органических полупроводников и для синтеза хемотерапевтического агента i аценафтен в производстве фармацевтических препаратов, пластмасс, в качестве инсектицида и фунгицида фенантрен в производстве взрывоопасных веществ и в биологических исследованиях флуорантен как материал подкладки для труб питьевой воды из стали или ковкого чугуна и цистерн для хранения отходов , . Полициклические ароматические углеводороды содержатся в природном ископаемом топливе, являются побочными продуктами коксо, газо и нефтеперерабатывающих производств, образуются при сгорании различных органических материалов каменного угля, нефти, газа, древесины, мусора и др Естественными источниками ПАУ служат вулканы, лесные пожары и сырая нефть . В окружающую среду ПАУ попадают в результате разливов нефти и нефтепродуктов, со сточными водами коксохимических производств и металлургических комбинатов, с выбросами нефтехимической и газоперерабатывающей промышленностей, выхлопными газами, сигаретным дымом . В связи с этим, ПАУ широко распространены в окружающей среде и обнаружены в воздухе, почве, осадках, грунтовых водах, море и океане. Концентрация ПАУ в окружающей среде меняется в широких пределах, в зависимости от близости источника и уровня развития промышленности. Физикохимические свойства ПАУ способствуют их устойчивости в природе. Обычно увеличение молекулярного веса и ангулярности молекул ПАУ приводит к увеличению гидрофобности и электрохимической стабильности. Например, полураспад фенантрена в почве и осадках может колебаться от до 6 дней, тогда как для бензапирена он составляет от 9 до дней , . Известно, что ПАУ оказывают токсичный эффект, обладают мутагенным, тератогенным и канцерогенным действиями, а также способны к образованию активных канцерогенов в результате метаболических реакций. С увеличением молекулярного веса, в некоторых случаях, увеличивается генотоксичность . Поэтому некоторые ПАУ классифицированы Агентством по защите окружающей среды США как приоритетные загрязняющие вещества, а бензапирен ВаР включен в список веществмишеней, определенных для новой стратегии по контролю за устойчивыми, биоаккумулятивными и токсичными поллютантами , , . Благодаря гидрофобной природе ПАУ имеют высокий потенциал к аккумуляции через трофические цепи . В окружающей среде ПАУ могут подвергаться абиотической деградации вследствие фотолитического и химического окисления, при котором образуется ряд токсичных продуктов. Однако основную роль в утилизации данных соединений в окружающей среде играет микробная деструкция. ПАУ подвергаются разложению или частичной трансформации как отдельными штаммами микроорганизмов, так и микробными сообществами i . На скорость разложения углеводородов оказывают влияние факторы окружающей среды. Обычно эти показатели являются специфическими характеристиками конкретных экосистем низкие или высокие температуры, кислый или щелочной , высокая соленость или высокое давление. Микроорганизмы, способные расти и осуществлять деструкцию углеводородов в таких условиях, играют важную роль в биоремедиации загрязненных экстремальных объектов окружающей среды. Изучение биодеструкции углеводородов в присутствии высокой концентрации солей представляет интерес в связи с острой проблемой очистки почв в местах сосредоточения промышленных предприятий по добыче и переработке нефти, соледобычи, а также очистки техногенных сточных вод, морей, океанов, лиманов и других высокоминерализованных природных объектов , i, , . ПАУ в присутствии высоких концентраций солей, имеют фундаментальный аспект, поскольку расширяют представления об их экологии, физиологии, биохимии и генетики Огеп, V, i, i, i, .