Отправить статью по E-mail Сорбция и биодеструкция микроцистина-LR штаммом Penicillium verrucosum CP4, выделенным из донных осадков озера Сестрорецкий Разлив
- Авторы: Медведева Н.Г.1, Кузикова И.Л.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки “Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук” (СПб ФИЦ РАН), Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
- Выпуск: Том 57, № 4 (2023)
- Страницы: 291-297
- Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ, БИОХИМИЯ, БИОТЕХНОЛОГИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0026-3648/article/view/138094
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0026364823040062
- EDN: https://elibrary.ru/VUXTJG
- ID: 138094
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Штамм микромицета СР4, способный разрушать микроцистин – LR (MC-LR), выделен из донных осадков озера Сестрорецкий Разлив. На основании морфолого-культуральных характеристик и секвенирования ITS региона ДНК штамм СР4 идентифицирован как Penicillium verrucosum. Снижение содержания MC-LR в процессе культивирования штамма СР4 с 0.64 мкг/мл до 0.31 мкг/мл происходит, главным образом, за счет биодеструкции и в меньшей степени, вследствие сорбции токсина грибными клетками. Методом биотестирования (Daphnia magna) показано снижение токсичности культуральной жидкости в процессе биодеструкции MC-LR штаммом СР4. Полученные результаты позволяют рассматривать Penicillium verrucosum СР4 как перспективный штамм для микоремедиации водных объектов, загрязненных микроцистинами.
Ключевые слова
Об авторах
Н. Г. Медведева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки“Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук” (СПб ФИЦ РАН),
Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: ngmedvedeva@gmail.com
Россия, 197110, Санкт-Петербург
И. Л. Кузикова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки“Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук” (СПб ФИЦ РАН),
Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: ilkuzikova@ya.ru
Россия, 197110, Санкт-Петербург
Список литературы
- Balsano E., Esterhuizen-Londt M., Hoque E. et al. Toxin resistance in aquatic fungi poses environmentally friendly remediation possibilities: a study on the growth responses and biosorption potential of Mucor hiemalis EH5 against cyanobacterial toxins. Int. J. Water Wastewater Treat. 2015. V. 1 (1). P. 1–9.
- Carmichael W.W., Boyer G.L. Health impacts from cyanobacteria harmful algae blooms: Implications for the North American Great Lakes. Harmful Algae. 2016. V. 54. P. 194–212. https://doi.org/10.1016/j.hal.2016.02.002
- Chernova E.N., Russkikh I.V., Voyakin E. et al. Occurrence of microcystins and anatoxin-a in eutrophic lakes of Saint Petersburg, Northwestern Russia. Oceanological and Hydrobiological Studies. 2016. V. 45. P. 466–484. https://doi.org/10.1515/ohs-2016-0040
- Chorus I., Bartram J. Toxic Cyanobacteria in water: a guide to public health significance, monitoring and management. World Health Organization. Spon, Chapman and Hall, London 1999.
- Christoffersen K., Lyck S., Winding A. Microbial activity and bacterial community structure during degradation of microcystins. Aquat. Microb. Ecol. 2002. V. 27 (2) P. 125–136. https://doi.org/10.3354/ame027125
- Esterhuizen-Londt M., Hertel S., Pflugmacher S. Uptake and biotransformation of pure commercial microcystin-LR versus microcystin-LR from a natural cyanobacterial bloom extract in the aquatic fungus Mucor hiemalis. Biotechnology Lett. 2017. V. 39 (10) P. 1537–1545.
- Guida M., Inglese M., Meriç S. A multi-battery toxicity investigation on fungicides. 2008. V. 226 (1–3). P. 262–270.
- Huisman J., Codd G.A., Paerl H.W. et al. Cyanobacterial blooms. Nat. Rev. Microbiol. 2018. V. 16. P. 471–483.
- Jia Y., Du J., Song F. et al. A fungus capable of degrading microcystin-LR in the algal culture of Microcystis aeruginosa PCC7806. Applied biochemistry and biotechnology. 2012a. V. 166 (4). P. 987–996.
- Jia Y., Wang C., Zhao G. et al. The possibility of using cyanobacterial bloom materials as a medium for white rot fungi. Letters in applied microbiology. 2012b. V. 54 (2). P. 96–101.
- Kuzikova I., Safronova V., Zaytseva T. et al. Fate and effects of nonylphenol in the filamentous fungus Penicillium expansum isolated from the bottom sediments of the Gulf of Finland. J. Marine Systems. 2017. V. 171. P. 111–119. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2016.06.003
- Massey I.Y., Yang F.A. Mini review on microcystins and bacterial degradation. Toxins. 2020. V. 12 (4). P. 268. https://doi.org/10.3390/toxins12040268
- Medvedeva N., Zaytseva T., Kuzikova I. Cellular responses and bioremoval of nonylphenol by the bloom-forming cyanobacterium Planktothrix agardhii 1113. J. Marine Systems. 2017. V. 171. P. 120–128. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2017.01.009
- Medvedeva N.G., Kuzikova I.L. Mycrocystin-LR degradation by indigenous bacterial community of Rybinsk Reservoir. IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2021. V. 834 (1). 012066. https://doi.org/10.1088/1755-1315/834/1/012066
- Meriluoto J., Spoof L., Codd G.A. (eds). Handbook of cyanobacterial monitoring and cyanotoxin analysis. 2017. John Wiley and Sons, Ltd, Chichester.
- Methodology for determining the toxicity of water and water extracts from soils, sewage sludge, waste by mortality and changes in the fertility of daphnia. FR.1.39.2007.03222. Aquaros, Moscow, 2007 (in Russ.).
- Mohamed Z.A., Alamri S., Hashem M. et al. Growth inhibition of Microcystis aeruginosa and adsorption of microcystin toxin by the yeast Aureobasidium pullulans, with no effect on microalgae. Environm. Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27 (30). P. 38038–38046.
- Mohamed Z.A., Hashem M., Alamri S.A. Growth inhibition of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa and degradation of its microcystin toxins by the fungus Trichoderma citrinoviride. Toxicon. 2014. V. 86. P. 51–58.
- Mohamed Z.A., Hashem M., Alamri S. et al. Fungal biodegradation and removal of cyanobacteria and microcystins: potential applications and research needs. Environm. Sci. Pollut. Res. 2021. V. 28. P. 37041–37050. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14623-w
- Samson R.A., Reenen-Hoekstra E.S. Introduction to food-borne fungi. 3rd ed. CBS, Baarn, 1988.
- White T.J., Bruns T., Lee S. et al. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: M.A. Innis etc. (eds). PCR Protocols: a guide to methods and applications. 1990. Academic Press, N.Y., 315–322.
- Zaytseva T.B., Safronova V.I., Medvedeva N.G. Streptomyces geldanamycininus Z374 – a novel strain with biocidal activity against cyanobacteria. Theor. Appl. Ecology. 2022. P. 159–166. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-1-159-166
- Zeng G., Gao P., Wang J. et al. Algicidal molecular mechanism and toxicological degradation of Microcystis aeruginosa by white-rot. Toxins. 2020. V. 12 (6). P. 406.
- Zhang Y., Xie H.F. Study on the biodegradation of microcystin-LR by white-rot fungus S. commune. Environmental Pollution and Control. 2012. V. 34. P. 56–60.
- Zurawell R.W., Chen H., Burke J.M. et al. Hepatotoxic cyanobacteria: a review of the biological importance of microcystins in freshwater environments. J. Toxicol. Environ. Health, Part B: Critical Reviews. 2005. V. 8. P. 1–37. https://doi.org/10.1080/10937400590889412
- Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний (Methodology). ФР.1.39.2007.03222. Москва: Акварос, 2007.
Дополнительные файлы
