ПОИСК ПУТЕЙ АКТИВИЗАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ АКТИВНОГО ИЛА

Карпенюк Т. А., Гончарова А. В., Бектурова А. Ж., Цуркан Я. С., Бражникова Е. В., Юмачикова З. Р., Купчишин А. И., Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан,
Щербакова Г. А., Тронин Б. А., Физико-технический центр Казахского национального педагогического университета имени Абая, Алматы, Казахстан

В последнее время внимание экологов привлекает биологический метод очистки сточных вод от нефтеполлютантов, который основан на применении микроорганизмов, способных использовать углеводороды нефти в качестве единственного источника углерода и энергии. Механизмы микробной биодеструкции нефти и нефтепродуктов могут быть разнообразными — от биотрансформации под воздействием различных ферментов до полной утилизации и использования в качестве источника углерода и энергии. Один из способов ускорения очистки сточных вод от нефтепродуктов — активизация метаболической деятельности микроорганизмов активного ила под воздействием физических или химических факторов, к числу которых относится воздействие пучком высокоэнергетических электронов.

В результате микробиологического анализа биоценоза активного ила искусственных накопителей г. Алматы были выделены микроорганизмы, обладающие углеводородокисляющей способностью. Среди них преобладали бактерии рода Pseudomonas и дрожжи рода Candida. Далее авторы исследовали ряд функциональных показателей, прямо или косвенно отражающих ответные реакции выделенных из активного ила углеводородокисляющих микроорганизмов на действие электронного облучения, а также оценили их биодеструктивный потенциал.

Суточную культуру микроорганизмов переводили с агаризованной стандартной среды на синтетическую среду Е8, в которую в качестве единственного источника углерода добавляли глюкозу (2 %), дизельное топливо и нефть (1 мл на 100 мл среды). Источником ионизирующего излучения служил ускоритель электронов ЭЛУ-6. Доза облучение культур в различных экспериментах составляла 0,5; 1; 2 и 5 Гр.

Было установлено, что облучение стимулирует процессы роста культур бактерий и дрожжей, выращенных на нефти и дизельном топливе, — уменьшает продолжительность lаg-фазы, увеличивает динамику роста в lоg-фазе (но сокращает ее продолжительность). Однако в условиях роста, лимитированных источником доступного углеводородного субстрата, облучение не оказывает достоверного влияния на удельную скорость размножения и показатель емкости среды. Таким образом, при облучении культуры исчерпывают доступный для усвоения углеводородный субстрат за более короткий промежуток времени по сравнению с необлученной культурой, что, несомненно, является положительным фактором при их практическом использовании, поскольку время контакта сточной воды с активным илом ограничено особенностями технологических режимов прохождения воды по системе очистных сооружений.

Показано, что облучение оказывает стимулирующее действие на продуцирование белка, связанного с клеточной стенкой, приводит к увеличению ее гидрофобности, стимулирует процессы поглощения фосфора из культуральной среды.

Кроме того, облучение стимулирует деструкционную активность микроорганизмов. Набор полос поглощения в ИК-спектре свидетельствует о том, что процесс окисления углеводородов происходит по монооксигеназному типу, когда метильная группа окисляется до первичного спирта, а затем происходит его окисление до альдегида и соответствующей жирной кислоты. Полученные данные позволяют предположить, что окисление может идти также и путем гидропероксидации углеводородов, в результате чего происходит образование алкилгидроперекисей из свободных радикалов и их восстановление в первичные и вторичные спирты.

Таким образом, электронное облучение малыми дозами оказывает стимулирующий эффект на процессы роста микроорганизмов, увеличивает их метаболическую активность, стимулирует транспортные процессы. Это позволяет рассматривать облучение в качестве фактора, повышающего биоремедиационную способность микроорганизмов.

OPTIONS FOR INCREASING THE METABOLIC ACTIVITY OF HYDROCARBON DECOMPOSING MICROORGANISMS PRESENT IN THE ACTIVATED SLUDGE

Karpenyuk T. A., Goncharova A. V., Bekturova A. Zh., Tsurkan Ya. S., Brazhnikova E. V., Yumachikova Z. R., Kupchishin A. I., al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
Sherbakova G. A., Tronin B. A., Physicotechnical Center, Abai Kazakh National Pedagogic
University, Almaty, Kazakhstan

The possibility of increasing the metabolic activity of hydrocarbon degrading microorganisms present in the activated sludge by exposing the material to high-energy electron radiation has been examined. The study has shown that the low-dose radiation enhances and stimulates the growth of hydrocarbon degrading microorganisms, supports transport processes, and accelerates the degradation of oil and diesel fuel components.

Главная страница

Сведения об авторах

Карпенюк Татьяна Анатольевна, д-р биол. наук, проф., Казахский национальный университет имени аль-Фараби, просп. аль-Фараби, 71, корп. 6, Алматы, 050038, Казахстан. Тел. (727) 247-26-48. E-mail
Гончарова Алла Владимировна, канд. биол. наук, доц., Казахский национальный университет имени аль-Фараби, просп. аль-Фараби, 71, корп. 6, Алматы, 050038, Казахстан. Тел. (727) 247-26-48. E-mail
Бектурова Асемгуль Жамбуловна, аспирант, Казахский национальный университет имени аль-Фараби,
просп. аль-Фараби, 71, корп. 6, Алматы, 050038, Казахстан. Тел. (727) 247-26-48. E-mail
Купчишин Анатолий Иванович, д-р физ.-мат. наук, проф., Казахский национальный университет имени аль-Фараби, просп. аль-Фараби, 71, корп. 6, Алматы, 050038, Казахстан. Тел. (727) 247-26-48. E-mail
Щербакова Галина Анатольевна, науч. сотр., Физико-технический центр Казахского национального педагогического университета имени Абая, просп. Достык, 13, Алматы, 050010, Казахстан. Тел. (727) 291-30-50

Последние изменения внесены 21.09.08