Динамика концентрации нафталина в водной среде в присутствии Bacillus megaterium

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучили экспериментально динамику концентрации нафталина с исходным содержанием 1, 2 и 3 г/л в синтетической сточной воде. Начальное число клеток Bacillus megaterium МК64-1 в среде составило 1,7×107 КОЕ/мл. На 1-е сутки опыта концентрация нафталина снизилась до сотых долей грамма, при этом количество микроорганизмов увеличилось до 109 КОЕ/мл (в вариантах с начальным количеством нафталина 1 и 2 г/л) и до 1011 КОЕ/мл (в вариантах со стартовым количеством нафталина 3 г/л). За 14 суток значение рН среды как в опытных, так и в контрольном вариантах с добавлением суспензии микроорганизмов снизилось в среднем на 0,7 ед. (с 8,56 до 7,86). За это время величина редокс-потенциала среды в опытных вариантах увеличилась в среднем на 70 мВ. Выявлена весьма тесная прямая корреляция (р < 0,05) между исходной концентрацией и количеством деградированного бактериями поллютанта. Определение дегидрогеназной активности Bacillus megaterium двумя методами (с 2,3,5-трифенилтетразолия хлоридом и с метиленовым синим), а также определение чувствительности микроорганизмов к концентрациям углеводорода 1, 2 и 3 г/л диско-диффузионным методом показали отсутствие токсического действия исследуемых концентраций поллютанта на бактерии в условиях опыта. Результаты экспериментальной работы позволяют сделать вывод о способности штамма Bacillus megaterium МК64-1 к биодеструкции нафталина.

Об авторах

С. А. Коваленко

Байкальский музей СО РАН

Email: kovsvan@gmail.com

А. Б. Купчинский

Байкальский музей СО РАН

Email: albor67@mail.ru

Д. И. Стом

Байкальский музей СО РАН ; Сургутский государственный университет ; Иркутский государственный университет ; Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: stomd@mail.ru

Список литературы

  1. Basumatary T., Parthipan P., Sarma H. Microbial contributions in restoring degraded biosphere habitats: comparing natural and engineered approaches // Biotechnology of Emerging Microbes. Prospects for Agriculture and Environment / eds H. Sarma, S.J. Joshi. Elsevier, 2024. P. 107–125. doi: 10.1016/B978-0-443-15397-6.00008-5.
  2. Edo G.I., Itoje-akpokiniovo L.O., Obasohan P., Ikpekoro V.O., Samuel P.O., Jikahet A.N., at al. Impact of environmental pollution from human activities on water, air quality and climate change // Ecological Frontiers. 2024. Vol. 44, no. 5. P. 874–889. doi: 10.1016/j.ecofro.2024.02.014.
  3. Yi Y., Xie B., Zhao T., Li Z., Stom D., Liu H. Effect of external resistance on the sensitivity of microbial fuel cell biosensor for detection of different types of pollutants // Bioelectrochemistry. 2019. Vol. 125. P. 71–78. doi: 10.1016/j.bioelechem.2018.09.003.
  4. Кузьмин В.В., Болдырев К.А. Гидрохимическое моделирование миграции растворенных нефтепродуктов в подземных водах // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. N 11. С. 43–51. doi: 10.35776/VST.2021.11.05. EDN: SDOTMG.
  5. Carmichael A.B., Wong L.-L. Protein engineering of Bacillus megaterium CYP102. The oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons // European Journal of Biochemistry. 2001. Vol. 268, no. 10. P. 3117–3125. doi: 10.1046/j.1432-1327.2001.02212.x.
  6. Johnson O.A., Affam A.C. Petroleum sludge treatment and disposal: a review // Environmental Engineering Research. 2019. Vol. 24, no. 2. Р. 191–201. doi: 10.4491/eer.2018.134.
  7. Ali M., Xu D., Yang X., Hu J. Microplastics and PAHs mixed contamination: an in-depth review on the sources, co-occurrence, and fate in marine ecosystems // Water Research. 2024. Vol. 257. Р. 121622. doi: 10.1016/j.watres.2024.121622.
  8. Aydin D.C., Faber S.C., Attiani V., Eskes J., Aldas-Vargas A., Grotenhuis T., et al. Indene, indane and naphthalene in a mixture with BTEX affect aerobic compound biodegradation kinetics and indigenous microbial community development // Chemosphere. 2023. Vol. 340. Р. 139761. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.139761.
  9. Chang Y.-I., Cheng H.-P., Lai S.-H., Ning H. Biodegradation of naphthalene in the oil refinery wastewater by enriched activated sludge // International Biodeterioration & Biodegradation. 2014. Vol. 86. Part C. P. 272–277. doi: 10.1016/j.ibiod.2013.09.018.
  10. Lin C., Gan L., Chen Z., Megharaj M., Naidu R. Biodegradation of naphthalene using a functional biomaterial based on immobilized Bacillus fusiformis (BFN) // Biochemical Engineering Journal. 2014. Vol. 90. P. 1–7. doi: 10.1016/j.bej.2014.05.003.
  11. Rockne K.J., Strand S.E. Anaerobic biodegradation of naphthalene, phenanthrene, and biphenyl by a denitrifying enrichment culture // Water Research. 2001. Vol. 35, no. 1. P. 291–299. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00246-3.
  12. Bagi A., Pampanin D.M., Lanzén А., Bilstad T., Kommedal R. Naphthalene biodegradation in temperate and arctic marine microcosms // Biodegradation. 2014. Vol. 25. P. 111–125. doi: 10.1007/s10532-013-9644-3.
  13. Lin C., Gan L., Chen Z.-L. Biodegradation of naphthalene by strain Bacillus fusiformis (BFN) // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 182, no. 1-3. P. 771–777. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.06.101.
  14. Shen X., Dong W., Wan Y., Feng K., Liu Y., Wei Y. Influencing mechanisms of siderite and magnetite, on naphthalene biodegradation: Insights from degradability and mineral surface structure // Journal of Environmental Management. 2021. Vol. 299. P. 113648. doi: 10.1016/j.jenvman.2021.113648.
  15. Saeed M., Ilyas N., Bibi F., Jayachandran K., Dattamudi S., Elgorban A.M. Biodegradation of PAHs by Bacillus marsiflavi, genome analysis and its plant growth promoting potential // Environmental Pollution. 2022. Vol. 292. Part B. P. 118343. doi: 10.1016/j.envpol.2021.118343.
  16. Sharma P., Gaur P., Dwivedi S., Kumari K., Srivastava J.K., Dhakar K., et al. Harnessing microbial potentials by advancing bioremediation of PAHs through molecular insights and genetics // International Biodeterioration & Biodegradation. 2024. Vol. 194. P. 105861. doi: 10.1016/j.ibiod.2024.105861.
  17. Кошелева И.А., Кочетков В.В., Филонов А.Е., Пунтус И.Ф., Соколов С.Л., Анохина Т.О.. Плазмиды бактерий рода Pseudomonas // История науки и техники. 2020. N 6. С. 59–78. doi: 10.25791/intstg.06.2020.1192. EDN: QZBECK.
  18. Tarafdar A., Sinha A. Masto R.E. Biodegradation of anthracene by a newly isolated bacterial strain, Bacillus thuringiensis AT.ISM.1, isolated from a fly ash deposition site // Letters in Applied Microbiology. 2017. Vol. 65, no. 4. P. 327–334. doi: 10.1111/lam.12785.
  19. Даниленко А.О., Георгиади А.Г. Влияние современного потепления на водный и ионный сток Северной Двины // Теоретическая и прикладная экология. 2022. N 1. С. 64–69. doi: 10.25750/1995-4301-2022-1-064-069. EDN: AUBAXL.
  20. Лаптев Г.Ю., Йылдырым Е.А., Дуняшев Т.П., Ильина Л.А., Тюрина Д.Г., Филиппова В.А.. Геномный и фенотипический потенциал антимикробной активности штамма бактерии Bacillus megaterium В-4801 // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. N 4. С. 816–829. doi: 10.15389/agrobiology.2020.4.816rus. EDN: ZHGJOC.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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).