Estimation the Oxidation Efficiency of Petroleum Hydrocarbons by Bacterial Consortia Isolated from the Seas of Japan and Okhotsk

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We have created microbial consortia from native hydrocarbon-oxidizing bacteria isolated from the Seas of Japan and Okhotsk, which not only have hydrocarbon-oxidizing activity, but also accelerate oil degradation due to additional properties (hydrophobicity to petroleum hydrocarbons, emulsifying and lipolytic activity). In addition to typical oil oxidizers, the consortia included bacteria of the genera Niallia, Rossellomorea and Patulibacter, whose hydrocarbon-oxidizing activity was studied for the first time. The established microbial consortia demonstrated high efficiency of oil oxidation in model experiments at salinity 30–40‰ and temperatures of 5 and 22°C. The degree of oxidation of oil on the 28th day of the experiment was 78–94%.

About the authors

A. V. Kim

Far Eastern Federal University

Vladivostok, Russia

E. A. Bogatyrenko

Far Eastern Federal University

Email: bogatyrenko.ea@dvfu.ru
Vladivostok, Russia

T. I. Dunkai

Far Eastern Federal University

Vladivostok, Russia

References

  1. National Research Council (US) Committee on Oil in the Sea: Inputs, Fates, and Effects. Oil in the Sea III: Inputs, Fates, and Effects. Washington (DC): National Academies Press (US), 2003. https://doi.org/10.17226/10388
  2. Samsuria N.N.C., Ismail W.Z.W, Nazli M.N.W.M., Aziz N.A.A., Ghazali A.K. // Water. 2025. V. 17. № 9. P. 1252. https://doi.org/10.3390/w17091252
  3. Buzoleva L.S., Bogatyrenko E.A., Repina M.A., Belkova N.L. // Microbiology. 2017. V. 86. № 3. P. 338–345. https://doi.org/10.1134/S0026261717030043
  4. Марченко М.О., Бессонов Р.С., Дубина В.А., Круглик И.А. // Научные труды Дальрыбвтуза. 2023. Т. 65. № 3. С. 82–90.
  5. Somu P., Narayanasamy S., Gomez L.A., Rajendran S., Lee Y.R., Balakrishnan D. // Environ. Res. 2022. Р. 113411. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113411
  6. Ebadi A., Khoshkholgh Sima N.A., Olamaee M., Hashemi M., Ghorbani N.R. // J. Adv. Res. 2017. V. 8. № 6. Р. 627–633. https://doi.org/10.1016/j.jare.2017.06.008
  7. Das N., Chandran P. // Biotechnol. Res. Int. 2011. Р. e941810. https://doi.org/10.4061/2011/941810
  8. Xue J., Yu Y., Bai Y., Wang L., Wu Y. // Curr. Microbiol. 2015. V. 71. № 2. P. 220–228. https://doi.org/10.1007/s00284-015-0825-7
  9. Патент РФ. 2017. № 2634397
  10. Korshunova T.Y., Chetverikov S.P., Bakaeva M.D., Kuzina E.V., Rafikova G.F., Chetverikova D.V., Loginov O.N. // Appl. Biochem. Microbiol. 2019. V. 55. № 4. P. 344–354. https://doi.org/10.1134/S0003683819040094
  11. Ma M., Zheng L., Yin X., Gao W., Han B., Li Q. et al. // Sci. Rep. 2021. V. 11. Р. 1456. https://doi.org/10.1038/s41598-021-80991-5
  12. Chuah L.F. Chew K.W., Bokhari A., Mubashir M., Show P.L. // Environ. Res. 2022. V. 213. Р. 113721. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113721
  13. Ivanova A.E., Sokolova D.S., Kanat’eva A.Y. // Microbiology. 2016. V. 85. № 3. P. 317–324. https://doi.org/10.1134/S002626171603005X
  14. Ivanova A.E., Borzenkov I.A., Sokolova D.S. // Microbiology. 2021. V. 90. № 4. P. 405–415. https://doi.org/10.1134/S0026261721040056
  15. Tanaka D., Tanaka S., Yamashiro Y., Nakamura S. // Environ. Toxicol. 2008. V. 23. P. 563–569. https://doi.org/10.1002/tox.20409
  16. Bogatyrenko E.A., Kim A.V., Dunkai T.I., Es’kova A.I., Sidorenko M.L., Ponomareva A.L., Okulov A.K. // Russ. J. Mar. Biol. 2021. V. 47. № 3. P. 232–239. https://doi.org/10.1134/S1063074021030032
  17. Bogatyrenko E.A., Kim A.V., Polonik N.S., Dunkai T.I., Ponomareva A.L., Dashkov D.V. // Oceanology. 2022. V. 62. № 3. P. 379–389. https://doi.org/10.1134/S000143702203002X
  18. Abe M., Sakai M., Kanaly R.A., Mori J.F. // Microbiol. Spectr. 2025. V. 13. № 1. Р. e0107424. https://doi.org/10.1128/spectrum.01074-24
  19. Chen W., Sun J., Ji R., Min J., Wang L., Zhang J. et al. // J. Mar. Sci. Eng. 2024. V. 12. № 11. P. 2033. https://doi.org/10.3390/jmse12112033
  20. Беляков А.Ю., Плешакова Е.В., Амангалиева В.А. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 1. С. 294–298.
  21. Dueramae S., Bovornreungroj P., Enomoto T., Kantachote D. // Chem. Pap. 2017. V.71. P. 1975–1984. https://doi.org/10.1007/s11696-017-0191-y
  22. РД РФ. 2003. № 52.18.647-2003.
  23. Бузолева Л.С. Микробиологическая оценка прибрежных вод. Учебно-полевая практика: учебное пособие. Владивосток: изд. Тинро-центр, 2012. 72 с.
  24. Souza E.C., Vessoni-Penna T.C., de Souza Oliveira R.P. // Int. Biodet. Biodeg. 2014. V. 89. Р. 88–94. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2014.01.007
  25. Бектурова А.Ж., Масалимов Ж.К., Мархаметова Ж.Ж., Еркасов Р.Ш., Оразбаева Р.С., Дарибай А.О. // Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2013. №3/1 (59). С.56–58.
  26. Janek T., Gudiña E.J., Połomska X., Biniarz P., Jama D., Rodrigues L.R. et al. // Molecules. 2021. V. 26. № 12. Р. 3488. https://doi.org/10.3390/molecules26123488
  27. Воробьев А.В., Быков А.С., Паков Е.П., Несвижский Ю.В., Бойченко М.Н., Зверев В.В. и др. Основы микробиологии и вирусологии. М.: Изд. Центр “Академия”, 2013. 288 с.
  28. Сопрунова О.Б., Клюянова М.А. // Вестник АГТУ. 2007. № 1. С. 180–183.
  29. Коронелли Т.В., Калюжная Т.В. // Микробиология. 1983. № 2. С. 205–210
  30. Ristau E., Wagner F. // Biotechnol. Lett. 1983. V. 5. P. 95–100. https://doi.org/10.1007/BF00132166
  31. Беловежец Л.А., Третьякова М.С., Маркова Ю.А., Ознобихина Л.П. // Химия в интересах устойчивого развития. 2021. №1. С. 21–26.
  32. Лыонг Т.М., Нечаева И.А., Петриков К.В., Пунтус И.Ф., Понаморева О.Н. // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. № 1 (16), 2016. С. 50–60.
  33. Ayed H.B., Jemil N., Maalej H., Bayoudh A., Hmidet N., Nasri M. // Int. Biodet. Biodeg. 2015. V. 99. P. 8–14. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2014.12.009
  34. Эсоно Онгене Ф.Х., Чекушина Т.В. // Теория и практика современной науки. 2022. № 4 (82). Р. 171–176.
  35. Karaseva E.V., Volchenko N.N., Khudokormov A.A., Samkov A.A., Karasev S.G., Batina E.V. et al. // KubNAU research journal. 2012. V. 83. № 9. P. 464–477.
  36. Гоголева О.А., Немцева Н.В. // БОНЦ УрО РАН. 2012. № 2. 6 с.
  37. Bouchez-Naïtali M., Vandecasteele J.P. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2008. V. 24. № 9. P. 1901–1907. https://doi.org/10.1007/s11274-008-9691-9
  38. Zhang Y., Maier W.J., Miller R.M. // Environ. Sci. Technol. 1997. № 31. Р. 2211–2217. https://doi.org/10.1021/es960687g
  39. Churchill P.F., Dudley R.J., Churchill S.A. // Waste Manage. 1995. № 15. Р. 371–377. https://doi.org/10.1016/0956-053X(95)00038-2
  40. Abdel-Mawgoud A.M., Lépine F., Déziel E. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010. V. 86. № 5. Р. 1323–1336. https://doi.org/10.1007/s00253-010-2498-2
  41. Margesin R., Hämmerle M., Tscherko D. // Microb. Ecol. 2007. № 53. Р. 259–269. https://doi.org/10.1007/s00248-006-9136-7
  42. Abubakar A., Abioye O.P., Aransiola S.A., Maddela N.R., Prasad R. // J. Environ. Chem. Ecotoxicol. 2024. V. 6. P. 26–32. https://doi.org/10.1016/j.enceco.2023.12.001
  43. Daane L.L., Harjono I., Barns S.M., Launen L.A., Palleroni N.J., Haggblom M.M. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2002. V. 52. P. 131–139. https://doi.org/10.1099/00207713-52-1-131
  44. Adlan N.A., Sabri S., Masomian M., Ali M.S.M., Rahman R.N.Z.R.A. // Front. Microbiol. 2020. № 11. Р. e565608. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.565608
  45. Ogbolosingha A.J., Essien E.B., Ohiri R.C. // J. Environ. Earth Sci. 2015. №5. Р. 128–141.
  46. Kadri T., Rouissi T., Magdouli S., Brar S.K., Hegde K., Khiari Z. // Int. J. Biol. Macromol. 2018. № 112. Р. 230–240. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.01.177
  47. Boto M.L., Magalhaes C., Perdigao R., Alexandrino D.A.M., Fernandes J.P., Bernabeu A.M. et al. // Front. Microbiol. 2021. V. 12. Р. 633659. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.633659
  48. Ившина И.Б., Куюкина М.С., Каменских Т.Н., Криворучко А.В., Тюмина Е.А., Елькин А.А. Углеводородокисляющие родококки: особенности биологической организации под воздействием экополлютантов. Атлас-монография. УрО РАН, 2021. 140 с.
  49. Pinyakong O., Habe H., Kouzuma A., Nojiri H., Yamane H., Omori T. // FEMS Microbiol. Lett. 2004. V. 238. P. 297–305. https://doi.org/10.1016/j.femsle.2004.07.048
  50. Semenova E.M., Tourova T.P., Babich T.L., Logvinova E.Y., Sokolova D.S., Loiko N.G. et al. // Microorganisms. 2023. V. 12. № 1. Р. 79. https://doi.org/10.3390/microorganisms12010079
  51. Шапиро Т.Н., Дольникова Г.А., Немцева Н.В., Санджиева Д.А., Лобакова Е.С. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018. №4. С. 107–113.
  52. Xia M., Fu D., Chakraborty R., Singh R.P., Terry N. // Bioresour. Technol. 2019. V. 282. P. 456–463. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.01.131
  53. Kumari S., Regar R.K., Manickam N. // Bioresour. Technol. 2018. V. 254. Р. 174–179. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.01.075
  54. Patel D., Patil K.S., Madamwar D., Desai C. // J. Water Process Eng. 2022. V. 47. Р. e102690. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.102690
  55. Yousef N.M.H., Amal W.D., Mawad A.M.M. // Waste and Biomass Valorization. 2024. V. 15. № 6. P. 3256–3268. https://doi.org/10.1007/s12649-023-02373-4
  56. Lee W.S., Aziz H.A., Tajarudin H.A. // Water Environ. Res. 2023. V. 95. № 8. Р. e10913. https://doi.org/10.1002/wer.10913
  57. Sozina I.D., Danilov A.S. // Journal of Mining Institute. 2023. V. 260. Р. 297–312. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.8
  58. Ветрова А.А., Иванова А.А., Филонов А.Е., Забели В.А., Нечаева И.А., Ле Т.Б.Н., Боронин А.М. // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2013. № 2–1. С. 258–272.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).