Изучение процесса эффективности микробной деградации нефти как основа для создания композиционного биопрепарата : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель М. А. Титок

Abstract

Объект исследования: природные штаммы микроорганизмов, способные утилизировать нефть в качестве единственного источника углеводорода, nah-гены грамположительных и грамотрицательных бактерий, плазмиды биодеградации группы IncP-9. Цель задания: создание консорциума бактериальных штаммов-деструкторов для эффективной очистки окружающей среды от нефтяных загрязнений. Методы исследования: микробиологические, физические, биохимические, генетические и молекулярно-генетические методы. В процессе исследований были использованы следующие приборы: аппарат для гель-электрофореза, аппарат для анализа гелей, аппарат для полимеразной цепной реакции, автоматический секвенатор ALFexpress II, жидкостной хроматограф с масс-спектрометрическим детектором LCMS-QP8000α (Shimadzu, Japan), спектрофотометр СФ-26 № 830590, весы лабораторные аналитические, иономер И-130, центрифуги, термостаты, холодильники, сушильные шкафы, автоклав, качалки, водяные бани. В результате проведенных исследований было отобрано 10 штаммов бактерий-деструкторов нефти, перспективных для создания биопрепарата. Подобрана комбинация из трех штаммом бактерий родов Rhodococcus, Bacillus и Pseudomonas, обеспечивающая снижение концентрации нефти в почве за 21 день на 62 %. Анализ детерминант, обеспечивающих деградацию отдельных компонентов нефти, позволил выявить новый тип последовательности nahG, установить внехромосомную локализацию генов narAa и narAb бактерий штаммов Rhodococcus AL18, 5Ap и 8A-3A. В пределах впервые в мире клонированной и секвенированной rep-области D-плазмиды pBS267 группы IncP-9, получены мутационные изменения, приводящие к увеличению копийности и расширению круга бактериальных хозяев, что позволяет использовать их для изучения систем, обеспечивающих наследование генов биодеградации в различном генетическом окружении, и для молекулярного клонирования. Показано, что при внесении в почву бактерий P. putida NL26, содержащих D-плазмиду группы IncP-9, наблюдается горизонтальный перенос генов биодеградации, увеличивающий адаптационный потенциал, воспринявших их микроорганизмов. Изученные бактерии и внехромосомные генетические элементы являются основой создания экологически безопасных технологий для эффективной очистки окружающей среды от опасных поллютантов.