Микробная деградация нафталина и фенантрена в модельных почвенных системах

• Автор: Пунтус, Ирина Филипповна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 121 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Актуальность работы
1.2. Цель и задачи исследования
1,3 ...Научная .новизна
1.4. Научно-практическая значимость работы
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Деградация ПАУ
2.1.1. Полиииклическне ароматические углеводороды как загрязнители окружающей среды
2.1.2. Абиотическая деградация ПАУ
2.1.3. Микроорганизмы- деструкторы ПАУ
2.1.4. Распространение микроорганизмов-деструкторов ПАУ в окружающей среде
2.1.5. Биохимические пути деградации нафталина
2.1.6. Плазмиды биодеградации нафталина и их структурно-генетическая организация
2.1.7. Биохимические пути деградации фенатЛена
2.1.8. Участие плазмид деградации нафталина в процессе деградации фенаитрена
2.1.9. Биодеградация ПАУ в природе
2.2. Использование микроорганизмов для очистки окружающей среды
2.2.1. Использование генетически модифицированных микроорганизмов в области охраны окружающей среды
2.2.2. Модельные почвенные системы
2.2.3. Количественное определение ПАУ в почве
2.2.3.1. Количественное определение нафталина
2.2.3.2. Методы количественного определения Фенантрена
2.3. Кинетика роста микроорганизмов
2.3.1. Математическое моделирование процесса биодеградации
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Бактериальные штаммы и плазмиды
3.2. Среды и другие материалы
3.3. Выделение бактериальных штаммов из почвенных образцов
3.4. Способность микроорганизмов к деградации ароматических углеводородов
3.5. Способность штаммов к трансформации фенантрена
3.6. Способность выделенных культур использовать фенантрен и нафталин в качестве
единственного источника углерода и энергии

3.7. Определение удельной скорости роста культуры микроорганизмов
3.8. Определение промежуточных продуктов деградации фенантрена
3.9. Коньюгационный перенос бактериальных плазмид
3.10. Элиминация плазмид
3.11. Выделение плазмидной ДНК
3.12. Визуализация ллазмидной ДНК
3.13. Определение влагоемкости почвы
3.14. Определение органического вещества в почве
3.15. Приготовление модельных почвенных систем
3.16. Внесение инокулята в почву
3.17. Отбор проб
3.18. Экстракция нафталина и фенантрена из почвенных образцов
3.19. Определение концентрации нафталина в почвенных экстрактах
3.20. Определение содержания фенантрена в почвенных экстрактах
3.21. Определение стабильности признаков утилизации нафталина и салицилата
3.22. Математическое моделирование процесса биодеградаиии нафталина и фенантрена. 4 РЕЗУЛЬТАТЫ
4.1. Выделение и характеристика штаммов деструкторов нафталина и фенантрена
4.1.1. Способность штаммов деструкторов нафталина к трансформации фенантрена
4.1.2. Способность штаммов-деструкторов нафталина использовать ПАУ в качестве единственного источника углерода и энергии
4.1.3. Ростовые характеристики штаммов-деструкторов нафталина, способных к яегржа.ши.ф.№антрена
4.1.4. Определение промежуточных продуктов деградации фенантрена
4.2. Разработка модельной почвенной системы для изучения процесса деградации нафталина и фенантрена
4.2.1. Подготовка почвы для исследований
4.2.2. Внесение нафталина и фенантрена в почву
4.2.3. Особенности экстракции нафталина и фенантрена из почвенных образцов
4.2.4. Содержание нафталина и фенантрена в почве
4.2.5. Разработка экспресс методики для количественного определения нафталина_и фенантрена в почве
4.2.6. Определение оптимального уровня влажности для штаммов-деструкторов нафталина в модельной почвенной системе
4.3. Математическое моделирование процесса биодеградации ПАУ в модельных

почвенных системах.

4.4. Изучение процесса биодеградации нафталина в модельной почвенной системе
4.4.1. Деградации нафталина в МПС со стерильной почвой
4.4.2. Деградация нафталина аборигенными почвенными микроорганизмами
4.4.3. Динамика численности интродуцированных штаммов-деструкторов в МПС
4.4.4. Деградация нафталина интродуцнрованными штаммами-деструкторами
4.4.5. Оценка эффективности деградации нафталина различными штаммами, интродудированными в модельные почвенные системы
4.4.6. Влияние салицилата на процесс биодеградадии нафталина в модельных почвенных системах
4.5. Изучение процесса деградации фенантрена интродуцнрованными штаммами в модельных почвенных системах
4.5.1. Деградации фенантрена в МПС со стерильной почвой
4.5.2. Деградация фенантрена интродуцнрованными микроорганизмами
4.5.3. Сравнение эффективности деградации фенантрена различными штаммами. интродуцнрованными в модельную почвенную систему
генетически модифицированными штаммами-деструкторами нафталина и фенантрена 88 5 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
6. ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА

сродством к данным загрязнителям и способны быстро деградировать их. Однако, применение микроорганизмов деструкторов ПАУ эффективно когда нет ограничений масс-переноса загрязняющих компонентов. Ограничения масс-перепоса вещества приводит к снижению скорости деградации. Это ограничение можно устранить благодаря улучшению характеристик смешения, увеличению поверхности контакта или повышению водной растворимости субстрата. Проблему повышения растворимости можно решить, добавляя поверхностно активные вещества (ПАВ). Однако, это может привести к появлению дополнительных загрязнителей. Альтернатива этому, применение микроорганизмов, способных продуцировать сурфактанты. В процессе роста на определенных субстратах многие микроорганизмы синтезируют соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами. Молекулы этих соединений могут быть локализованы на мембране клеток или экскретироваться в окружающую среду. Химическая структура биосурфактантов очень разнообразна. Это могут быть жирные кислоты, фосфолипиды, гликолипиды, липопептиды, липопротеины, полисахарид-липидные или белковые соединения. Химическая структура биосурфактантов зависит от штамма микроорганизмов, питательных веществ и условий культивирования. Биосурфактанты концентрируются на границе раздела фаз и уменьшают поверхностное и межповерхностное натяжение сред. В последнее время биосурфактанты используются для очистки от загрязнения нефтепродуктами как закрытых (танкеры), так и открытых систем (Bertrand et al., 1994; Barkay et al., 1999).