Використання представників роду Nocardia для деградації нафтових забруднень - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea
Нафта являє собою комплекс різних вуглеводнів (аліфатичних, аліциклічних, ароматичних) та інших сполук гетероциклічної і металоорганічної природи [5, ст. 22]. Процеси видобутку, транспортування, перероблення нафти постійно супроводжуються аварійними викидами сировини у навколишнє середовище. На сьогодні вона є основним забруднювачем довкілля. Біоремедіація належить до пріоритетних методів очищення довкілля від забруднення нафтопродуктами. До потенційних переваг штамів роду Nocardia у деградації нафтових забруднень можна віднести: широкі катаболічні можливості, високу стійкість до несприятливих чинників зовнішнього середовища та здатність синтезувати ПАР.
Не розгалужені алкани є одним з найменш реакційноздатних класів органічних сполук. Проте, незважаючи на нерозчинність їх у воді, гідрофобність та високу частоту забруднення ними довкілля, вони є цілком придатним джерелом вуглецю для низки мікроорганізмів. Проблема природного забруднення нафтою також загострюється у зв'язку з наявністю у її складі розгалужених алканів. Останні є стійкішими до біодеградації, ніж лінійні алкани. Однією з причин стійкості може бути ускладнене споживання цих сполук у зв'язку з тим, що через розгалуженість вуглецевого ланцюга їм складно потрапити до клітини. Іншою при чиною є те, що ці сполуки погано піддаються в-окисненню [7, ст. 263]
Досліджено здатність мікроорганізмів, ізольованих із забрудненого внаслідок аварійного розливу нафти піщаного узбережжя Середземного моря, до деструкції вуглеводнів нафти. У складі мікробного угруповання ідентифіковано п'ять видів, з яких один -- представник роду Nocardia, два -- Rhodo coccus і ще два -- Gordonia. Встановлено, що штам Nocardia sp. SoB асимілював дизельне паливо, лінійні алкани (С12-С16), н-октан, октан, пентадеканол, проте не ароматичні сполуки, що можна пояснити відсутністю необхідних ензиматичних систем. Ступінь деструкції ейкозану (С20), октакозану (С28) та гексатриаконтану (С36), початкова концентрація яких становила 1 г/л, досягала 95-98% на 28-му добу за умов культивування в рідкому живильному середовищі. У подальших дослідженнях встановлено, що біодеградація вуглеводнів штамом SoB у грунті залежала від його фізико-хімічних властивостей, а максимальний ступінь деструкції становив 75% на 28-му добу. антимікробний штам рифампіцин нокардіоз
В інших дослідженнях виявлено високу здатність Nocardia cyriacigeorgica SBUG 1472, виділеного із забруднених нафтою зразків піску пустелі в Саудівській Аравії, до деградації широкого спектра вуглеводнів: н-алканів з довжиною ланцюга С6-С16, розгалужених алканів, зокрема пристану, а також ароматичних сполук. Було встановлено залежність ефективності споживання н-алканів від довжини вуглеводневого ланцюга.
Так, на С12-С16-сполуках ріст спостерігався вже з першої доби культивування, тимчасом як для коротших гомологів (С6-С12) -- з третьої. Для визначення можливого шляху споживання алканів у безклітинних екстрактах, одержаних з клітин, вирощених на тетрадекані, аналізували проміжні продукти метаболізму. Наявність тетрадеканолу, тетрадеканової, додеканової і деканової кислот свідчить про функціонування в N. cyriacigeorgica SBUG 1472 монотермінального шляху окиснення вуглеводнів.
До складу нафти входять ароматичні сполуки, наприклад бензен, а також поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАР), які є найбільш екологічно небезпечними і надзвичайно стійкими до біодеструкції. Відомо, що представникам родини Nocardiaceae притаманна здатність до деструкції ароматичних вуглеводнів. Актуальним на сьогодні залишається вивчення особливостей метаболізму ароматичних субстратів у клітинах деструкторів, що дасть змогу регулювати метаболічні процеси та інтенсифікувати біоремедіацію [3, ст. 241]
Лінійні алкілбензени (ЛАБ) з ароматичною структурою є також небезпечними забруднювачами довкілля. Було селекціоновано штам Nocardia amarae MB-11, здатний використовувати ці сполуки як ростові субстрати. Ступінь деградації ЛАБ з довжи ною ланцюга С11-С14 та С10-С13 становив 70% на 96-ту год та 57% на 144-ту год культивування штаму MB-11 відповідно.
У забруднених екосистемах часто наявні нітроароматичні сполуки -- органічні речовини, що містять щонайменше одну нітрогрупу, приєднану до ароматичного кільця (нітробензен, 3-нітронафтален, 3-нітробіфеніл, а також різноманітні нітрополіароматичні вуглеводні). На сьогодні відомо, що в клітинах мікроорганізмів-деструкторів на першому етапі катаболізму нітроароматичних сполук відбувається відновлення нітрогрупи, після чого вони перетворюються на відповідні феноли, хінони або катехоли, з яких у подальшому утворюються інтермедіати циклу трикарбонових кислот (ЦТК)
Поряд з аліфатичними й ароматичними вуглеводнями небезпеку для довкілля становлять також гетероциклічні сполуки, зокрема піридин та його похідні. Ці сполуки є стійкими до біодеструкції та добре розчинними у воді, тому часто ідентифікуються в забруднених екосистемах, особливо у грунтових водах.
У роботі показано здатність штаму Nocardia sp. до росту на середовищі з піридином та б-піколіном (0,05-0,2 мг/л). Тривалість подвоєння біомаси Nocardia sp. за умов культивування на піридині й б-піколіні становила 8,25-16,9 та 6,9-9,05 діб відповідно. У процесі біодеградації піридину азот, що міститься у гетероциклі, перетворюється на аміак. За збільшенням концентрації амонійного азоту оцінювали ефективність споживання піридину. Згідно з теоретичними розрахунками було встановлено, що за умови 98%-ї деструкції піридину (200 мг/л) має утворитися 35,08 мг/л амонійного азоту. Проте експериментально показано, що за умов росту Nocardia sp. на піридині утворювалося 22 мг/л аміаку, що свідчить про деструкцію 61,5% субстрату.
Похожие статьи
-
Сьогодні в центрі уваги генетичних досліджень знаходиться хімічний мутагенез, що має дуже важливе значення для екології, сільського господарства та...
-
Представники роду Nocardia як продуценти антимікробних та цитотоксичних речовин Однією з глобальних проблем сьогодення є виникнення мультирезистентних...
-
Нокардіоз (лат. - Nocardiosis; стрептотріхоз) - хронічна хвороба домашніх і сільськогосподарських тварин, що характеризується гнійним запаленням...
-
Рифампіцин (INN) і рифампіцин (USAN) є бактерицидний антибіотик групи рифамицина. Це напівсинтетичне з'єднання, отримані від Amycolatopsis rifamycinica...
-
Вступ - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea
Антибіотики - це речовини мікробного, рослинноно або тваринного походження, їх напівсинтетичні та синтетичні аналоги й похідні, що вибірково пригнічують...
-
Використання представників роду Nocardia у процесах біотрансформації Існує можливість застосування цитохрому P 154, виділеного з Nocardia farcinica...
-
Цікавим є відділ Бурі водорості. Серед них можна спостерігати і мікроскопічні нитчасті організми, і гіганти, що сягають 30--50 м завдовжки (наприклад,...
-
Ионизационное излучение не воспринимается органами чувств, следовательно, для их обнаружения используют те эффекты, которые визируют излучение на...
-
Пристрій містить задню кришку (10), передню кришку (20) з ручками (10b,20b) в нижніх частинах відповідно, радіатор (12), що встановлений в головній...
-
В процессе производства раствора дезоксикортикостерона ацетата в масле 0,5% для инъекций химических превращений не происходит. Технологическая схема...
-
Ферментні препарати, які отримують на основі грибних штамів-продуцентів, широко застосовуються в процесах отримання вина, плодово-ягідних соків, джемів,...
-
Лікувальні вправи для дітей з бронхо-легеневою патологією При таких захворюваннях у вправах, що виконуються дітьми, треба припускати поряд з плавними,...
-
Про лікувальні властивості холоду було відомо ще з часів Гіппократа. Здавна застосовували прикладання льоду для зупинки кровотечі, при сильних ударах і...
-
Значення водоростей у народному господарстві. Водорості широко використовують у народному господарстві. Багато з них людина здавна використовувала в їжу...
-
Все смеси делятся на две группы кислые и пресные молочные смеси. Смеси могут быть адаптированными и неадаптированными В течение многих лет отечественная...
-
Загальна характеристика нижчих рослин - водоростей. Особливості біології зелених водоростей Загальна характеристика. Водорості -- велика група...
-
Одним із джерел забруднення морського середовища Світового океану та Чорного моря є необроблені стічні води, що скидаються з суден при їх експлуатації....
-
Сучасний екологічний стан морського середовища Світового океану Забруднення морського середовища речовинами, шкідливими для флори, фауни морів і здоров'я...
-
Айстрові (Asteraceae) або складноцвіті (Compositae) -- родина рослин, найбагатша за кількістю видів серед еудікотів: включає понад 25000 видів....
-
Походження, географічне розповсюдження та культивування Батьківщина хризантеми точно не відома. Рослина походить з Далекого Сходу, але на даний час...
-
Solutio Desoxycorticosteroni acetatis oleosa 0,5% pro injectionibus Раствор дезоксикортикостерона ацетата в масле 0,5% для инъекций Состав....
-
Загальні ознаки вищих рослин - Водорості: характеристика, особливості біології, значення для людини
За зовнішнім виглядом, будовою і біологічними особливостями вищі рослини дуже різноманітні. До них крім квіткових і голонасінних належать папороті,...
-
Види тарозакупорювального матеріалу Лікарські засоби, а також і виготовлені лікарські форм залежно від їх агрегатного стану і властивості зберігають і...
-
Первичная структура - понятие, обозначающее последовательность аминокислотных остатков в белке Пептидная связь - основной вид связи, определяющий...
-
Гриби розмножуються безстатевим і статевим способами. Безстатеве розмноження відбувається частинами міцелію або окремими клітинами, які дають початок...
-
Актуальність теми: патологія органів дихання посідає одне з провідних місць у структурі захворюванності і смертності дітей раннього віку....
-
Класс А -- особо чистые помещения; Класс Б -- чистые помещения; Класс В -- условно чистые помещения; Класс Г -- грязные помещения. Допустимые уровни...
-
+ силы воздействия - природы - восприятия биосистемы - момента действия раздражителя - по расположению Адекватные и неадекватные раздражителиподразделяют...
-
Актуальність теми: період новонародженості - найважливіший, критичний період життя людини. Адаптація організму дитини до умов внутрішньоутробного життя...
-
Введение, Клетки для тканевой инженерии - Тканевая инженерия в медицине
Одним из направлений биотехнологии, которое занимается созданием биологических заместителей тканей и органов, является тканевая инженерия (ТИ). Тканевая...
-
Актуальність теми: Багаторічні дослідження в галузі дитячого харчування довели, що природне вигодовування на першому році життя е основою повноцінного...
-
Ветспециалистам, осуществляющим отбор проб для исследования в ветлабораторию, необходимо знать, что патологический материал от павшего и вынужденно...
-
Актуальність теми: обмін речовин та енергетичний обмін, зріст і розвиток, реалізація генетичної програми, гомеостаз, взаємодія окремих систем організму...
-
Вселенная - это самая крупная материальная система; это весь существующий материальный мир, без граничный во времени и пространстве и бесконечно...
-
Классификация (подробнее о некоторых из простейших), Жгутиковые - Характеристика простейших
Жгутиковые Жгутиковые -- жизненная форма протистов. Используют жгутики для локомоции или создания токов воды, приносящих пищу. Среди жгутиконосцев много...
-
Анатомо-фізіологічні особливості сечовивідної системи Система сечовиділення включає в себе двi нирки, сечоводи, сечовий мiхур. Основна їх функцiя -...
-
Посев проводили по Роттераму на кровяной агар и среду Сабуро. Диагностически значимые микроорганизмы определяли по комплексу критериев: Количество в 1 мл...
-
Дифтерия Исследования проводили в соответствии с приказом № 450 от 02.04.86 г. и МУ 4.2.589-96 с диагностической целью. В качестве питательной среды...
-
Загальна характеристика засобів фізичної реабілітації при хронічному пієлонефриті, гломерулонефриті Серед основних видів не медикаментозних методів...
-
Группа кишечных инфекций - Характеристика деятельности бактериологической лаборатории г. Юрга
Исследования проводили согласно МУ МЗ СССР № 4723 от 17.12.84 г. по микробиологической диагностике заболеваний, вызванных энтеробактериями. Работа...
Використання представників роду Nocardia для деградації нафтових забруднень - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea