ДЕГРАДАЦИЯ НЕФТИ БАКТЕРИЯМИ, ВЫДЕЛЕННЫМИ ИЗ ДОННЫХ ОСАДКОВ КАРСКОГО МОРЯ И ОЗЕРА БАЙКАЛ
Аннотация
В модельном эксперименте оценена активность микроорганизмов, изолированных из донных осадков шельфа Карского моря и оз. Байкал в процессе деградации нефти. В условиях низкой температуры (+10°С) и солености среды от 0 до 30 г/л (хлорида натрия) установлена низкая степень конверсии фракции н-алканов при культивировании бактерий из Карского моря (не более 30%) и более высокая активность сообщества байкальских микроорганизмов (степень конверсии до 95%). Отмечен избирательный отклик бактериальных сообществ на изменение уровня минерализации среды: незначимый результат влияния на деградацию н-алканов при культивировании штаммов из Карского моря. Резкое ускорение процесса конверсии алкановой фракции нефти происходит при культивировании байкальскими микроорганизмами в среде хлорида натрия от 7,0 до 15 г/л. Эффект синергизма при деградации нефти в условиях совместного культивирования штаммов из озера Байкал и Карского моря весьма незначителен.
Об авторах
Е. В. Мамаева
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, науч. с., канд. биол. н.
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, науч. с., канд. биол. н.
П. С. Губарев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
географический факультет, кафедра рационального природопользования, студент
Россия
географический факультет, кафедра рационального природопользования, студент
А. Г. Горшков
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория хроматографии, зав. лаб., доцент, канд. хим. н.
Россия
лаборатория хроматографии, зав. лаб., доцент, канд. хим. н.
О. Н. Павлова
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, ст. науч. с., канд. биол. н.
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, ст. науч. с., канд. биол. н.
М. Ю. Суслова
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория водной микробиологии, науч. с., канд. биол. н.
Россия
лаборатория водной микробиологии, науч. с., канд. биол. н.
О. Н. Изосимова
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория хроматографии, аспирант
Россия
лаборатория хроматографии, аспирант
Т. В. Ходжер
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория гидрохимии и химии атмосферы, зав. лаб., профессор, докт. хим. н.
Россия
лаборатория гидрохимии и химии атмосферы, зав. лаб., профессор, докт. хим. н.
Т. И. Земская
Лимнологический институт СО РАН
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, зав. лаб., докт. биол. н.
Россия
лаборатория микробиологии углеводородов, зав. лаб., докт. биол. н.
Список литературы
1. Атлас Байкала / Под ред. Г.И. Галазия. М.: Сибирское отделение АН СССР, Межведомственный совет программы «Сибирь», Федеральная служба геодезии и картографии, 1993. 160 с.
2. Горшков А.Г., Маринайте И.И., Земская Т.И., Ходжер Т.В. Современный уровень нефтепродуктов в воде озера Байкал и его притоков // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. Т. 18. С. 711–718.
3. Грамберг И.С., Сороков Д.С., Супруненко О.И. Нефтегазовые ресурсы российского шельфа // Разведка и охрана недр. 1993. № 8. С. 8–11.
4. Грамберг И.С., Супруненко О.И. Арктический шельф – будущее нефтегазовой промышленности России // Арктика на пороге третьего тысячелетия (ресурсный потенциал и проблемы экологии) / Под ред. И.С. Грамберга, Н.П. Лаверова СПб.: Наука, 2000. С. 133–144.
5. Конторович А.Э., Каширцев В.А., Москвин В.И., Бурштейн Л.М., Земская Т.И., Костырева Е.А., Калмычков Г.В., Хлыстов О.М. Нефтегазоносность отложений оз. Байкал // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 12. С. 1346–1356.
6. Мамаева Е.В., Галачьянц Ю.П., Хабудаев К.В., Петрова Д.П., Погодаева Т.В., Ходжер Т.В., Земская Т.И. Метагеномный анализ микробных сообществ донных осадков шельфа Карского моря и Енисейского залива // Микробиология. 2016. Т. 85. № 2. С. 187–198.
7. Павлова О.Н., Земская Т.И., Горшков А.Г., Косторнова Т.Я., Хлыстов О.М., Парфенова В.В. Сравнительная характеристика микробных сообществ двух районов естественных нефтепроявлений озера Байкал // Изв. РАН. Сер. биол. 2008а. Т. 3. С. 333– 340.
8. Павлова О.Н., Земская Т.И., Горшков А.Г., Парфенова В.В., Суслова М.Ю., Хлыстов О.М. Исследование микробного сообщества озера Байкал в районе естественных нефтепроявлений // Прикладная биохимия и микробиология. 2008б. Т. 2. № 3. С. 319–323.
9. Павлова О.Н., Ломакина А.В., Горшков А.Г., Суслова М.Ю., Лихошвай А.В., Земская Т.И. Микробные сообщества и их способность окислять n-алканы в районе разгрузки газонефтесодержащих флюидов в Среднем Байкале (мыс Горевой Утес) // Изв. РАН. Сер. биол. 2012. Т. 5. С. 540–545.
10. Погодаева Т.В., Земская Т.И., Голобокова Л.П., Хлыстов О.М., Минами Х., Сакагами Х. Особенности химического состава поровых вод донных отложений различных районов озера Байкал // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 11. С. 1144–1160.
11. Atlas R.M. Effects of hydrocarbons on microorganisms and biodegradation in Arctic ecosystems in Petroleum Effects in the Arctic Environment / Ed. F.R. Engelhardt. UK, London: Elsevier, 1985. P. 63–99.
12. Haines J.R., Kadkhodayan M., Mocsny D.J., Jones C.A., Islam M., Venosa A.D. Effect of salinity, oil type, and incubation temperature on oil degradation. International symposium on in situ and on-site bioreclamation. USA: San Diego, 1993. P. 75–83.
13. Harris R.F. Effect of water potential on microbial growth and activity / Eds J.F. Parr, W.R. Gardner, L.F. Elliott. Madison: Soil Science Society of America, 1981. P. 23–95.
14. Hirsch R., Bezdek R., Wendling R. Peaking of world oil production and its mitigation // American Institute of Chemical Engineers Journal. 2006. V. 52. № 1. P. 1–7.
15. Lane D. J.16S/23S rRNA sequencing. Wiley: New York, 1991. P. 115–175.
16. Liu J., Bacosa H.P., Liu Z. Potential environmental factors affecting oil-degrading bacterial populations in deep and surface waters of the Northern Gulf of Mexico // Front. Microbiol. 2017. V. 7. 2131 р.
17. McGenity T.J. Halophilic hydrocarbon degraders / Ed. K.N. Timmis. Berlin: Springer-Verlag, 2010. P. 1939–1951.
18. McMillen S.J., Requejo A.G., Young G.N., Davis P.S., Cook P.D., Kerr J.M., Gray N.R. Bioremediation potential of crude oil spilled on soil / Eds. R.E. Hinchee, C.M. Vogel, F.J. Brockman. San Diego: Battelle Press, 1995. P. 91–99.
19. Michel J., Hayes M.O. Weathering patterns of oil residues eight years after the Exxon Valdez oil spill // Mar. Poll. Bull. 1999. V. 38. № 10. P. 855–863.
20. Piccolo L.L., Pasquale C.D., Fodale R., Puglia A.M., Quatrini P. Involvement of an alkane hydroxylase system of Gordonia sp. Strain SoCg in degradation of solidn-alkanes // Appl. Environ. Microbiol. 2011. V. 77. № 4. P. 1204–1213.
21. Rike A.G., Bшrresen M., Instanes A. Response of cold-adapted microbial populations in a permafrost profile to hydrocarbon contaminants // Polar Record. 2001. V. 37. № 202. Р. 239–248.
22. Rochelle P.A. DNA extraction for 16S rRNA gene analysis to determine genetic diversity in deep sediment communities // FEMS Microbiol. Lett. 1992. V. 100. P. 59–66.
23. Rojo F. Degradation of alkanes by bacteria // Environ. Microbiol. 2009. V. 11. № 10. P. 2477–2490.
24. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. New York: Cold Spring Harbor, 1989. 545 p.
25. Sei K., Mori K., Kohno T., Maki H. Development and application of PCR primers for monitoring alkane-degrading bacteria in seawater microcosm during crude oil degradation process // Journal of Chemical Engineering of Japan. 2003. V. 36. № 10. P. 1185–1193.
26. Smits T.H.M., Balada S.B., Witholt B., van Beilen J.B. Functional analysis of alkane hydroxylases from gram-negative and gram-positive bacteria // J. Bacteriol. 2002. V. 184. P. 1733–1742.
27. van Beilen J.B., Funhoff E.G. Alkane hydroxylses involved in microbial alkane degradation // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. V. 74. № 1. P. 13–21.
28. Walworth J., Braddock J.F., Woolard C. Nutrient and temperature interactions in bioremediation of cryic soils // Cold Regions Science and Technology. 2001. V. 32, № 2–3. P. 85–91.
29. Whyte L.G., Goalen B., Hawari J., Labbe D., Greer C.W., Nahir M. Bioremediation treatability assessment of hydrocarboncontaminated soils from Eureka, Nunavut // Cold Reg. Sci. Technol. 2001. V. 32. P. 121–132.
При поддержке: Комплексная программа фундаментальных научных исследований СО РАН
Для цитирования:
Мамаева Е.В., Губарев П.С., Горшков А.Г., Павлова О.Н., Суслова М.Ю., Изосимова О.Н., Ходжер Т.В., Земская Т.И. ДЕГРАДАЦИЯ НЕФТИ БАКТЕРИЯМИ, ВЫДЕЛЕННЫМИ ИЗ ДОННЫХ ОСАДКОВ КАРСКОГО МОРЯ И ОЗЕРА БАЙКАЛ. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2018;(6):18-25.
For citation:
Mamaeva E.V., Gubarev P.S., Gorshkov A.G., Pavlova O.N., Suslova M.Yu., Izosimova O.N., Khodzher T.V., Zemskaya T.I. OIL DEGRADATION BY BACTERIA ISOLATED FROM BOTTOM SEDIMENTS OF THE KARA SEA SHELF AND THE BAIKAL LAKE. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5, Geografiya. 2018;(6):18-25. (In Russ.)
Просмотров: 120
Послать статью по эл. почте 