Study of biotechnological potential of hydrocarbon-oxidizing bacteria from oil-contaminated soils of the Uzen oil field

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Oil-contaminated soils are one of the significant environmental concerns in Western Kazakhstan. Cleaning soils from oil contamination is becoming extremely important. Biological soil treatment, which uses hydrocarbon-oxiding bacteria for microbiological remediation, is a more environmentally friendly and delicate method of soil treatment than any other currently used technology (physical, chemical, biological). One of the important aspects of microbiological remediation is the use of bacteria endomimic to the treated soil. This guarantees the most effective soil purification, as the bacteria perform in relatively optimal conditions for themselves. The soil of the Mangistau region, especially the coastal regions, is distinctive due to its high mineralisation and low moisture content, which have helped to form a specific microflora that is adapted to these conditions.

Aim: The study aims to search and isolate highly effective hydrocarbon-oxidizing bacteria that are native to highly mineralized soils of the Uzen oil field.

Materials and methods: The research employs a variety of analytical techniques, including water chemistry analysis and infrared spectrometry, as well as the microbiological culture of aerobic bacteria on liquid and dense media in environments (temperature and salinity) that closely resemble their native ecotopes.

Results: Four enrichment cultures of hydrocarbon-oxidizing bacteria were obtained, and three pure cultures of oil-oxidizing bacteria were isolated. Their hydrocarbon-oxidizing efficiency has been studied. On the basis of heavy, extremely viscous paraffinic oil from the Uzen field, their hydrocarbon-oxidizing efficiency was examined.

Conclusion: In this study, active enrichment cultures of halophilic hydrocarbon-oxidizing bacteria as well as active accumulative cultures of halophilic and moderately thermophilic aerobic bacteria were obtained. These bacteria are capable of oxidising a wide range of hydrocarbons, including high-molecular polycyclic and sulfur-containing compounds. Their high biotechnological potential will be studied in further studies.

About the authors

Dinara M. Maksut

Branch of KMG Engineering KazNIPImunaigaz

Author for correspondence.
Email: d.maksut@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0002-1906-0498
Kazakhstan, Aktau

Salimat Kh. Bidzhieva

Branch of KMG Engineering KazNIPImunaigaz

Email: s.bidzhieva@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0002-7599-114X

Cand. Sc. (Biology)

Kazakhstan, Aktau

Miua A. Bissenova

Branch of KMG Engineering KazNIPImunaigaz

Email: M.Bisenova@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0002-9117-0931

Cand. Sc. (Biology)

Kazakhstan, Aktau

Yerbolat O. Ayapbergenov

Branch of KMG Engineering KazNIPImunaigaz

Email: E.Ayapbergenov@kmge.kz
ORCID iD: 0000-0003-3133-222X
Kazakhstan, Aktau

Valentina V. Sabaldash

Branch of KMG Engineering KazNIPImunaigaz

Email: v.sabaldash@kmge.kz
ORCID iD: 0009-0004-0158-1852
Kazakhstan, Aktau

References

  1. Orlov DS, Malinina MS, Motuzova GV, et al. Khimicheskoye zagryazneniye pochv i ikh okhrana. Moscow: Agropromizdat; 1991. 303 p. (In Russ).
  2. Idrissova EK, Artemova GT. Sovremennye tekhnologii (metody) rekul'tivatsii neftezagryaznennykh pochv. Sbornik nauchnykh trudov KMG Engineering LLP. 2020;1:513–520. (In Russ).
  3. Mukanov E, Imasheva D. Razdel ohrany okruzhayushchey sredy (ROOS) v sostave Biologicheskogo obosnovaniya “Organizaciya sadkovogo rybnogo hozyajstva (SRH) na zakreplennom rybohozyaystvennom uchastke: Kaspiyskoe more, 6-oy rybohozyajstvennyy rayon, uchastok №2 ot mestnosti Tat'yanka do zaliva Kendirli”. Kokshetau: AREKET-2050 LLP. (In Russ).
  4. Abdrafikova IM, Kayukova GP, Vandyukova II. Issledovaniye sostava asfal'tenov i produktov ikh fraktsionirovaniya metodom IK-Fur'e spektroskopii. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2011;9:179–183. (In Russ).
  5. Ayapbergenov EO, Akhmetov AF. Sostav i strukturnye kharakteristiki komponentov neftebituminoznoy porody mestorozhdeniya Karasyaz'-Taspas. Bashkir Chemical Journal. 2016;23(2):20–25.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Enrichment culture of 4737 obtained on nutrient medium with salinity 20 g/l

Download (483KB)
3. Figure 2. Enrichment culture of 4737 obtained with salinity 55 g/l

Download (502KB)
4. Figure 3. Enrichment culture of 5012 with salinity 55 g/l

Download (493KB)
5. Figure 4. Enrichment culture of 5012 with salinity 55 g/l

Download (469KB)
6. Figure 5. Pure culture of hydrocarbon-oxidising bacteria obtained on dense medium, strain 4375

Download (274KB)
7. Figure 6. Infrared spectra of the Uzen field oil extracted from enrichment cultures 4737/2, 4737/52 and 4737/53

Download (346KB)

Copyright (c) 2024 Maksut D.M., Bidzhieva S.K., Bissenova M.A., Ayapbergenov Y.O., Sabaldash V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».