CC BY
157
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2014 БИОЛОГИЯ Вып. 4
МИКРОБИОЛОГИЯ
УДК 579.87
БАКТЕРИИ-ДЕСТРУКТОРЫ ПОЛИХЛОРИРОВАН-НЫХ БИФЕНИЛОВ ИЗ ПОЧВ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Д. О. Егороваа,ь, Е. А. Шестаковаа, М. Г. Первовас, Е. Г. Плотниковаа,ь
а Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, 614081, Пермь, ул. Голева, 13;
[email protected]; +79223187466 ь Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15;
[email protected]; (342)2808431 с Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, 620990, г. Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, 22; (343)3623418
Наличие в почвах специфического загрязнения, в частности присутствие галогенароматиче-ских соединений, привело к формированию в микробном сообществе бактерий, способных разрушать вещества группы «стойкие органические загрязнители» (СОЗ): штаммы Rhodococ-си sp. ^628, Microbacterium oxydans В51 и Rhodococcus erytropolis В7а эффективно разлагали как индивидуальные ПХБ, так и их промышленные смеси. В то же время, в почвах, отобранных в экологически чистом районе (Республика Бурятия), не были выявлены активные штаммы-деструкторы токсичных соединений.
Ключевые слова: полихлорированные бифенилы; СОЗ, штаммы-деструкторы; почва; загрязнение.
Введение
Процессы естественной селекции бактерий с теми или иными свойствами протекают в почвах непрерывно. При этом направление отбора зависит от спектра и количества химических соединений, присутствующих в почве.
В настоящее время остро стоит проблема поиска бактериальных штаммов, обладающих высокой деструктивной активностью по отношению к стойким органическим загрязнителям (СОЗ). В группу СОЗ включены хлорароматические соединения, в частности полихлорированные бифенилы (ПХБ), линдан, гексахлорбензол, особо устойчивые к воздействию физических, химических и биологических факторов (http://www.unep.org).
Анализ научных публикаций и собственные исследования показали, что бактериальная деструкция - это один из оптимальных способов утилизации данных соединений как с экологических, так и с экономических позиций [Unterman, 1996; Зана-вескин, Аверьянов, 1998; Pieper, 2005; Васильева, Стрижакова, 2007; Хоменков и др., 2008; Егорова и др., 2010; Егорова, Демаков, Плотникова, 2011; Егорова, Плотникова, 2011]. Однако для очистки
обширных территорий от ПХБ и других СОЗ, перспективно применение штаммов, деструктивные свойства которых являются результатом естественного отбора в природных эконишах.
Цель работы - выделение и исследование штаммов-деструкторов хлорароматических веществ из районов с разной техногенной нагрузкой.
Материалы и методы исследования
Образцы почв. Почвы отбирали в районах, находящихся на значительном расстоянии друг от друга и отличающихся уровнем экологического благополучия:
1. Образцы под шифром SSE были получены с территории, прилегающей к оз. Сульфатное Селен-гинского р-на республики Бурятия. 51°22'N106°35'E
2. Образцы под шифром SBE - с территории, прилегающей к оз. Белое Иволгинского р-на республики Бурятия. 51°32'N107°1'E
3. Образцы BP - с территории г. Березники, прилегающей к промышленным предприятиям, Пермский край. 59°28'N56°46'E
4. Образцы СН - с территории предприятия ОАО СВЗХ, г. Чапаевск, Самарской обл.
© Егорова Д. О., Шестакова Е. А., Первова М. Г., Плотникова Е. Г., 2014
64
52°59'N49°41'E
Формат координат: Ddd градусов mm минут ss.s секунд.
Все образцы отобраны по методу «конверта» с соблюдением правил асептики в радиусе 100 м от указанной точки. Для дальнейшего анализа брали усредненную пробу.
Анализ почв на загрязнение. Обработку проб почвы проводили по «Методике выполнения измерений массовой концентрации полихлорбифенилов в воздухе рабочей зоны, промвыбросах, природных и сточных водах и почвах методом газожидкостной хроматографии» № 88-16358-25-2000. Условия хроматографирования.
ГХ-ПИД условия: газовый хроматограф «Shimadzu GC 2010», с пламенно-ионизационным детектором, кварцевой капиллярной колонкой ZB-5 длиной 30 м, диаметром 0.25 мм, толщина пленки 0.25 мкм. Начальная температура колонки 40°С (выдержка 3 мин.), далее нагрев со скоростью 10°С/мин. до 280°С (выдержка 30 мин.). Температура испарителя 250°С, детектора 300°С. Газ-носитель - азот, деление потока 1:30, расход через колонку 1.0 мл/мин. Вводили 1.0 мкл.
ГХ-ЭЗД условия: газовый хроматограф «Shimadzu GC 2010Plus», с электроно-захватным детектором, кварцевой капиллярной колонкой GsBP-5MS длиной 30 м, диаметром 0.25 мм, толщина пленки 0.25 мкм. Начальная температура колонки 40°С (выдержка 3 мин.), далее нагрев со скоростью 10°С/мин., до 280°С (выдержка 30 мин.). Температура испарителя 250°С, детектора 300°С. Газ-носитель - азот, деление потока 1:30, расход через колонку 1.0 мл/мин. Вводили 1.0 мкл.
ГХ-МСД условия: газовый хроматограф-масс-спектрометр «Agilent GC 7890A MS 5975C Inert XL EI/CI» с квадрупольным масс-спектромет-рическим детектором, кварцевой капиллярной колонкой HP-5MS длиной 30 м, диаметром 0.25 мм, толщина пленки 0.25 мкм.; электронная ионизация (70 эВ); сканирование по полному ионному току в интервале m/z 20-1000 Da; газ-носитель - гелий, деление потока 1:50, расход через колонку 1.0 мл/мин.; температура колонки - начальная 40°С (выдержка 3 мин.), программирование со скоростью 10°С/мин. до 290°С (выдержка 30 мин.), температура испарителя - 250°С, температура источника - 230°С, квадруполя - 150°С, переходной камеры - 280°С. Вводили 1.0 мкл.
Идентификацию компонентов проводили на основании базы масс-спектров NIST05 и калибровочных хроматограмм ГСО 7821-2000 «Совол».
Штаммы-деструкторы. В работе использованы штаммы, осуществляющие разложение одного или нескольких хлорароматических соединений: Microbacterium oxydans B51 [Рыбкина и др., 2003],
Rhodococcus erytropolis B7a [Егорова и др., 2010], Rhodococcus sp. Ch628 и Pseudomonas sp. SBE14a (настоящее исследование).
Выделение штаммов-деструкторов проводили двумя методами: методом накопительного культивирования, как описано [Рыбкина и др., 2003], и прямого высева на минеральную среду с бифенилом, в качестве источника углерода и энергии. Для выделения и роста бактерий-деструкторов из образцов BP и CH использовали минеральную среду К1 [Зайцев, Карасевич, 1981], для образцов SSE и SSB - минеральную среду АММ [Заварзина и др., 2006].
Для получения агаризованной среды добавляли агар до конечной концентрации 1.5%. При выращивании бактерий на агаризованных средах бифе-нил добавляли на крышку чашки Петри.
Определение таксономического положения изолированных штаммов. Морфологические признаки микроорганизмов изучали по общепринятым методикам [Методы..., 1983; Методы..., 1991]. Амплификацию генов 16S рРНК проводили с использованием бактериальных праймеров 27F и 1492R [Tiirola et al., 2002]. Секвенирование продуктов амплификации осуществляли с помощью набора реактивов DYEnamic ET Dye Terminator Cycle sequencing Kit на автоматическом секвенато-ре Genetic analyser 3500XL (Applied Biosystems, США) согласно рекомендациям производителя. Полученные нуклеотидные последовательности анализировали с использованием программ CLUSTAL W [Thompson, Higgins, Gibson, 1994], TREECON [van de Peer, DeWachter, 1994], BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov). Поиск гомологичных последовательностей производили по базам данных GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) и EzTaxon (http://www.eztaxon.org).
Ростовые характеристики штаммов изучались в жидкой минеральной среде К1 [Zaitsev et al., 1991] или АММ [Заварзина и др., 2006]. Штаммы выращивали в колбах Эрленмейера объемом 250 мл в 100 мл минеральной среды при температуре 28оС и аэрации на шейкере со скоростью 220 об/мин. В качестве субстрата использовали бифенил в концентрации 1 г/л. Рост контролировали по изменению оптической плотности среды, измерение проводили на спектрофотометре Shimadzu BioSpec-mini («Shimadzu», Япония) при длине волны 600 нм.
Деструкцию соединений группы СОЗ проводили, как описано [Егорова и др., 2010].
Продукты деградации хлорбифенилов (ХБ) определяли спектрофотометрически (спектрофотометр Shimadzu BioSpec-mini) и методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) (хроматограф Shimadzu LC-20A, детектор Shima-
dzu RF-20A, колонка Discovery C18 (150 х 4.6 мм) («Supelco», «Sigma-Aldrich», США)), как описано [Егорова и др., 2011]. Эксперименты с «отмытыми клетками» проводили аналогично экспериментам Д.О. Рыбкиной и др. [Рыбкина и др., 2003].
Статистическая обработка результатов. Все
эксперименты проводили в трехкратной повторно-сти. Полученные данные обрабатывали с использованием стандартных пакетов компьютерных программ Microsoft Excel.
Результаты и их обсуждение
Анализ почв, отобранных на территории
г. Березники
В результате ранее проведенных исследований из образцов почв, обозначенных шифром BP, вы-
делены и описаны активные штаммы-деструкторы полихлорированных бифенилов и хлорбензойных кислот - Microbacterium oxydans В51 [Рыбкина и др., 2003] и Rhodococcus erytropolis В7а [Егорова и др., 2010]. Способность данных штаммов к разложению веществ группы СОЗ, в частности поли-хлорированных бифенилов, позволила предположить, что естественная селекция данных штаммов протекала в условиях специфического химического загрязнения.
Анализ образцов почв в условиях газовой хроматографии с применением различных детекторов показал наличие широкого спектра галогенирован-ных ароматических и циклических соединений, а также алифатических углеводородов (рис. 1, табл. 1).
_L
14 15 16
17 18 19 20 21
23 24 25 26 27
Рис. 1. Хроматограммы усредненного образца почвы ВР с применением различных детекторов:
а - условия ГХ-ПИД, б - условия ГХ-ЭЗД
Таблица 1
Основные загрязнители, выявленные в усредненном образце почвы ВР 4
Время удерживания, мин Название Брутто-формула Молек. масса Структура
ПИД ЭЗД
18.524 18.964 Pentadecane Benzene, tribromo- C15H32 C6H3Br3 212 312 ET ю\ ET
19.725 Hexadecane C16H34 226 Линейный углеводород
20.874 21.853 Thiophene, tetrabromo- C4Br4S 396 TT
20.941 Heptadecane, C17H36 230 Линейный углеводород
21.112 22.237 Dibromobenzo(b)thiophene C8H4Br2S 290
21.853 22.639 Benzene, tetrabromo- C6H2Br4 390
22.134 22.991 Naphthalene, dibromo- C10H6Br2 284 ET ET [OIO]
б
Окончание табл. 1
Время удерживания, мин Название Брутто-формула Молек. масса Структура
ПИД ЭЗД
22.221 23.061 Naphthalene, dibromo- C10H6Br2 284 в- в-
23.299 Naphthalene, dibromo- C10H6Br2 284 в- в-
22.869 23.394 Benzene, tetrabromo- C6H2Br4 390
23.014 Nonadecane C19H40 268 Линейный углеводород
23.689 24.307 Dibutyl phthalate C16H22O4 278 о бз^СО о
24.013 Eicosane C20H42 282 Линейный углеводород
24.316 18-Norabietane C19H34 262
25.614 1,1'-Biphenyl, dibromo- C12H8Br2 310
24.968 Heneicosane C21H44 296 Линейный углеводород
25.883 Docosane C22H46 310 Линейный углеводород
27.380 DDE - Benzene, 1,1'- (dichloroethenylidene)bis[4- chloro- C14H8Cl4 316 ГоЛр!
2,4,6-Tribromobiphenyl C12H7Br3 388 [О]
26.761 Tricosane C23H48 324 Линейный углеводород
27.385 29.315 p,p'-DDT C14H9Cl5 352
27.643 Tetracosane C24H50 338 Линейный углеводород
28.610 Pentacosane C25H52 352 Линейный углеводород
29.387 Di-n-octyl phthalate C24H38O4 390 фхс
29.708 Hexacosane C26H54 366 Линейный углеводород
30.985 Heptacosane C27H56 380 Линейный углеводород
32.500 Octacosane C28H58 394 Линейный углеводород
Штаммы Microbacterium oxydans В51 и Rhodococcus erytropolis В7а осуществляли разложение моноароматических соединений, таких как бензол, толуол и ряд других, отличающихся типом и количеством заместителей в кольце [Рыбкина и др., 2003, Егорова и др., 2010]. Как видно из полученных данных, в почве присутствуют производ-
ные бензола и фталевой кислоты (табл. 1). Таким образом, наличие данных соединений способствовало естественной селекции штаммов, обладающих ферментными системами окисления ароматических веществ.
Среди выявленных в ВР-образцах загрязнителей высока доля соединений, состоящих из двух
ароматических колец. Известно, что разложение таких веществ происходит в результате ферментативного окисления кольца молекулы [Pieper, 2005, Solyanikova et al., 2008]. При этом в случае присутствия нескольких соединений, близких по структуре, в клетках бактерий могут активироваться уникальные сочетания ферментативных путей. Следует отметить, что штаммы Microbacterium oxydans B51 и Rhodococcus erytropolis B7a характеризуются высокой деструктивной активностью по отношению к полихлорированным бифенилам и их химически модифицированным производным, а также обладают уникальным сочетанием ферментов, обусловливающих окисление сложных ароматических соединений [Рыбкина и др., 2003, Егорова и др., 2010; Егорова, Демаков, Плотникова, 2011; Егорова, Плотникова, 2011].
Для дальнейших исследований были отобраны образцы почв на двух территориях, отличающихся по уровню экологического благополучия.
Анализ образцов почв с территории
республики Бурятия
Районы оз. Сульфатное и Белое республики Бурятия являются экологически благополучными.
Газохроматографический анализ с применением трех возможных детекторов не выявил загрязнения в почвах Селенгинского р-на (образцы SSE). В образцах SBE из Иволгинского р-на обнаружены в следовых количествах гексахлорбензол и линдан, входящие в группу СОЗ и являющиеся инсектицидами (табл. 2).
Таблица 2
Основные загрязнители, выявленные в почвах образцов SBE
Время удерживания, мин. Название Брутто-формула Молек. Структура
ПИД ЭЗД масса
21.499 22.278 Benzene, hexachloro- C6Cl6 282 Cl Ck A ,Cl ТоТ Cl
22.680 22.786 Lindane C6H6C16 288
Выделение штаммов-деструкторов из образцов
почв с территории республики Бурятия
Из образцов почв SSE ни одним из использованных способов не удалось получить штаммы, способные расти на минеральной среде с бифени-лом в качестве единственного источника углерода и энергии.
Методом накопительного культивирования в минеральной среде с бифенилом с последующим рассевом до единичных колоний из образцов SBE получено 1.5 х 106 КОЕ/г почвы. Все колонии были разделены на 2 морфотипа:
а) колонии округлые диаметром 3 мм, поверхность гладкая, блестящая, профиль выпуклый, прозрачные, бесцветные, край ровный, структура однородная;
б) колонии округлые диаметром 2-3 мм, поверхность гладкая, блестящая, профиль выпуклый, прозрачные, цвет бледно-желтый, ровный край, однородная структура.
Представители морфогрупп были идентифицированы на основе анализа нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК. Показано, что среди обнаруженных бактерий присутствуют представи-
тели родов Achromobacter, Pseudomonas и Halomonas.
Для дальнейших исследований был отобран штамм SBE14а. У данного штамма определена нуклеотидная последовательность гена 16S рРНК длиной 1412 п.н. и проведено сравнение с гомологичными последовательностями, имеющимися в международных базах данных GenBank/EMBL/DDBJ и на сервере EzTaxon (http://www.eztaxon.org). Выявлена филогенетическая близость исследуемого штамма с типовым штаммом Pseudomonas stutzeri CCUG11256T (GenBank U26262). На настоящем этапе исследования штамм идентифицирован как Pseudomonas sp.
Исследование ростовых характеристик показало, что штамм Pseudomonas sp. SBE14а активно растет в жидкой минеральной среде (максимальная оптическая плотность составляла 0П600=0.78 оп.ед.) и использует незамещенный бифенил как источник углерода и энергии. Однако штамм не проявлял деградативной активности к хлорированным бифенилам.
Таким образом, из почв с низким уровнем загрязнения хлорароматическими соединениями не удалось выделить активных штаммов-деструкторов.
Анализ образцов почв с территории г. Чапаевск
Город Чапаевск с 1999 г. признан зоной экологического бедствия (http://www.dicKin.ru/history/ chapaevsk2010.htm). На его территории находятся предприятия, на которых длительное время производили вещества хлорароматического ряда.
В ходе данной работы проведен анализ почвы, отобранной на территории предприятия, производившего широкий спектр химических соединений (рис. 2, табл. 3).
Рис. 2. Хроматограмма усредненной пробы почв образцов СН
Таблица 3
Основные загрязнители, выявленные в усредненной пробе образцов СН
Время уде ПИД ¡рживания, мин. ЭЗД Название Брутто-формула Молек. масса Структура
21.499 22.278 Benzene, hexachloro- C6Cl6 282 Cl Cl
22.680 22.786 Lindane C6H6Cl6 288
26.482 -32.798 Polychlorobiphenyl (mix) C12HnClm
При анализе в условиях ГХ-ПИД на хромато-граммах образцов почвы регистрируется пики соединений, соответствующие смеси углеводородов С17-С25, дибутил- и диоктилфталатам. При регистрации в условиях ГХ-ЭЗД на хроматограммах регистрируются пики ПХБ, гексахлорбензола и лин-дана (у-гексахлор-циклогексан).
Количественная оценка показала, что содержание данных веществ в почве превышает допустимые нормы (табл. 4).
Таблица 4
Содержание веществ группы СОЗ в образце почвы СН
Соединение ПДК, В образце СН,
мг/кг мг/кг
гексахлорбензол 0.03 0.816
линдан 0.1 5.468
смесь ПХБ 0.06 0.408
Выделение штаммов-деструкторов из образцов почв г. Чапаевска
Методом прямого высева установлено, что в образцах почвы СН в значительном количестве присутствуют бактерии, способные расти на мине-
ральной среде с бифенилом (8.6 х 106 КОЕ/г почвы).
Методом накопительного культивирования с последующим рассевом до единичных колоний из образцов СН получено 25.9 х 106 КОЕ/г почвы, способных использовать бифенил в качестве ростового субстрата. Выделено две доминирующие группы бактерий, отличающихся морфологией колоний. Анализ нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК показал принадлежность основных представителей данных морфогрупп к родам Pseudomonas и Rhodococcus.
Для дальнейшего исследования отобран штамм СИ628. Анализ нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК длиной 1390 п.н. и сравнение с гомологичными последовательностями выявил филогенетическую близость исследуемого штамма с типовым штаммом Rhodococcus wratislaviensis NCIMB 13082T (GenBank Z37138).
При культивировании штамма СИ628 в жидкой минеральной среде с бифенилом установлено, что максимальная оптическая плотность культуры составляет ОП6оо=0.299 оп.ед. и достигается за 72 ч.
Установлено, что штамм Rhodococcus sp. Ch628 проявляет высокую активность к хлорированным бифенилам (табл. 5).
Штамм Ch628 осуществляет почти 100%-ное отдельные хлорбифенилы, но и их промышленные разложение моно- и дихлорированных бифенилов смеси (табл. 5). Подобная деградативная актив-за 48 ч. Несколько ниже показатель при разложе- ность описана для ограниченного круга бактери-нии трихлорированных бифенилов. Следует отме- альных штаммов-деструкторов [Pieper, 2005; Ade-тить, что исследуемый штамм разрушает не только busoye et al., 2007; Егорова и др., 2010].
Таблица 5
Разложение хлорированных бифенилов и их промышленных смесей штаммом
Rhodococcus sp. Ch628
ПХБ Время де- Концентрация ПХБ, мг/л Промежуточные продукты
струкции, сут ГОФДК, ОП397 ХБК, мг/л (ОН)БК, мг/л
0 18.9±0.02 Н.О. Н.О. Н.О.
2ХБ 1 0.51±0.02 Н.О. 0.41±0.02 2.79±0.02
2 0.05*±0.01 Н.О. 0.46±0.01 2.77±0.01
0 18.9±0.03 Н.О. Н.О. Н.О.
4ХБ 1 0.936±0.02 Н.О. 0.09±0.02 0.08±0.01
2 0.59±0.01 Н.О. 0.11±0.01 0.16±0.01
0 22.3±0.02 Н.О. Н.О. Н.О.
2,4'-ХБ 1 2.29±0.04 0.612±0.002 0.01±0.03 0.42±0.02
2 0.17±0.01 0.465±0.001 0.02±0.01 0.57±0.03
0 12.9±0.03 Н.О. Н.О. Н.О.
2,4,4'-ХБ 1 4.79±0.02 0.289±0.001 0.001±0.0002 0.11±0.01
2 2.88±0.01 Н.О. 0.002±0.0001 0.08±0.01
0 12.9±0.02 Н.О. Н.О. Н.О.
2,4,2'-ХБ 1 5.77±0.04 Н.О. 0.003±0.0003 0.12±0.01
2 5.16±0.01 Н.О. 0.005±0.0001 0.11±0.01
0 0.13±0.03 Н.О. Н.О. Н.О.
«Делор 103» 5 0.034±0.02 0.869±0.001 0.09±0.02 0.03±0.01
8 0.003±0.01 1.167±0.002 0.12±0.01 0.06±0.01
0 0.55±0.02 Н.О. Н.О. Н.О.
«Совол» 5 0.016±0.04 Н.О. 0.14±0.03 Н.О.
8 0.005±0.01 0.270±0.001 0.31±0.01 Н.О.
Примечание. Н.О. - не обнаружено, «*» - жирным шрифтом выделены концентрации ниже значения ПДК.
Показано, что штамм Rhodococcus sp. ^628 способен разлагать и ряд других соединений группы СОЗ (табл. 6). Так как данные вещества особо устойчивые как к химическому, так и к биологическому разложению, то уровень деструкции, показанный данным штаммом, несомненно, является значимым.
Таблица 6
Разложение соединений группы СОЗ штаммом Rhodococcus sp. №628
Вещество Начальная концентрация, мкг/мл Концентрация через 4 сут., мкг/мл Деструкция, %
Хлорбензол 10±0.1 0 100
Линдан 0.2±0.01 0.15±0.01 20.7
ГХБ 2.5±0.02 1.95±0.01 21.8
ДДТ 0.2±0.01 0.13±0.01 30.5
Таким образом, штамм Rhodococcus sp. Ch628 обладает уникальным сочетанием деградативных
свойств в отношении ряда соединений группы СОЗ.
Заключение
Загрязнение галогенароматическими углеводородами различных территорий является важным фактором в процессах естественного отбора групп бактерий, способных к разложению одного или нескольких веществ группы СОЗ.
В результате проведенных исследований установлено, что наиболее активные штаммы-деструкторы полихлорированных бифенилов, обладающие уникальным сочетанием ферментативных путей, выделены из почв, длительное время загрязненных галогенароматическими углеводородами. Показано, что штамм Rhodococcus sp. ЗД628, способный эффективно разлагать смеси ПХБ и ряд других СОЗ, выделен из почв с высоким уровнем загрязнения данными веществами, а штаммы Microbacterium oxydans В51 [Рыбкина и др., 2003] и Rhodococcus erytropolis В7а [Егорова
и др., 2010] - из почвы, загрязненной различными галогенароматическими и алифатическимим углеводородами. Напротив, в почвах из экологически чистого района не удалось обнаружить бактериальные штаммы с искомыми свойствами.
Работа поддержана грантом РФФИ-Урал №14-04-96021р_урал_а.
Библиографический список
Васильева Г.К., Стрижакова Е.П. Биоремедиация почв и седиментов, загрязненных полихлори-рованными бифенилами // Микробиология. 2007. Т.76, №6. С. 725-741. Егорова Д.О. и др. Разложение хлорированных бифенилов и продуктов их биоконверсии штаммом Rhodococcus sp. В7а // Прикладная биохимия и микробиология. 2010. Т. 46, № 6. С. 644 - 650.
Егорова Д.О., Демаков В.А., Плотникова Е.Г. Разложение смеси (три-гекса)хлорированных би-фенилов штаммами рода Rhodococcus // Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Т. 47, № 6. С. 655-662. Егорова Д.О., Плотникова Е.Г. Разложение смеси хлорированных бифенилов с преобладанием тетразамещенных конгенеров штаммом Microbacterium sp. B51 // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2011. № 4.1. С. 172-173. Заварзина Д.Г. и др. GEOALKALIBACTER FER-RIHYDRITICUS GEN. NOV., SP. NOV., первый алкалофильный представитель семейства GEOBACTERACEAE, выделенный из содового озера // Микробиология. 2006. Т. 75, № 6. С. 775-785
Зайцев Г.М., Карасевич Ю.Н. Подготовительный метаболизм 4-хлорбензойной кислоты у Arthrobacter globiformis // Микробиология. 1981. T.50. C. 423-428. Занавескин Л.Н., Аверьянов В.А. Полихлорбифе-нилы: проблемы загрязнения окружающей среды и технологические методы обезвреживания // Успехи химии. 1998. Т. 67, № 8. С. 788-800. Методы общей бактериологии / под ред. Ф. Гер-
хардт и др. М.: Мир, 1983. Т. 1-3. Методы почвенной микробиологии и биохимии: учеб. пособие / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.
Рыбкина Д. О. и др. Новый аэробный грамположи-тельный микроорганизм с уникальными свойствами деструкции орто- и пара-хлорированных бифенилов // Микробиология. 2003. Т. 72, № 6. С. 759-765.
Хоменков В.Г. и др. Организация метаболических путей и молекулярно-генетические механизмы биодеградации ксенобиотиков у микроорганизмов // Прикладная биохимия и микробиология. 2008. Т. 44, № 2. С. 133-152.
Adebusoye A.S. et al. Growth on dichlorobipnenyls with chlorine substitution on each ring by bacteria isolated from contaminated African soils // Appl. Microbial. Biotechnol. 2007. Vol. 74. P. 484-492.
Pieper D.H. Aerobic degradation of polychlorinated biphenyls // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 67. P. 170-191.
Solyanikova I.P. et al. Varyability of enzyme system of Nocardioform bacteria as a basis of their metabolic activity // J. Environmental Science and Health. Part B. 2008. Vol. 43. P. 241-252.
Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment son / // Nucleic. Acids. Res. 1994. Vol. 22. P. 4673-4680.
Tiirola M.A. et al. Isolation and characterization of Novosphingobium sp. Strain MT1, a dominant polychlorophenol-dagrading strain in a groundwa-ter bioremediation system // Appl. Environ. Mi-crobiol. 2002. Vol. 68. P. 173-180.
Unterman R. A history of PCB biodegradation // Bio-remediation. Principles and Applications / Eds. Crawford R.L., Crawford D.L. Cambridge Uni-varsity Press: New York, 1996. P. 209-253.
Van de Peer Y., DeWachter R. TREECON for Windows a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comput. Appl. Biosci. 1994. Vol. 10. P. 569-570.
Zaitsev G.M. et al. Genetic control of degradation of chlorinated benzoic acids in Arthrobacter globiformis, Corynebacterium sepedonicum and Pseudomonas cepacia strains // FEMS Microbiol. Lett. 1991. Vol. 81. P. 171-176.
Поступила в редакцию 26.11.2014
Bacteria destructors of polychlorinated biphenyls from the soil with various level of
pollution
D. O. Egorova, candidate of biology, senior researcher
Institute of ecology and genetics of microorganisms, 13, Golev str., Perm, Russia, 614081
Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia, 614990; daryao@rambler,ru; +79223187466
E. A. Shestakova, engineer
Institute of ecology and genetics of microorganisms, 13, Golev str., Perm, Russia, 614081 M. G. Pervova, candidate of chemistry, senior researcher
Institute of organic synthesis, 22, S. Kovalevskaya str., Ekaterinburg, Russia, 620990; +7(343)3623418 E. G. Plotnikova, doctor of biology, leading researcher
Institute of ecology and genetics of microorganisms. 13, Golev str., Perm, Russia, 614081; [email protected] Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia, 614990
The presence of a specific soil pollution, in particular the presence of halogenated aromatic compounds, led to the formation in the microbial communities of bacteria that can effectively decompose the substance of the "persistent organic pollutants" (POPs): strains of Rhodococcus sp. Ch628, Microbacterium oxydans B51 and Rhodococcus erytropolis B7a effectively degraded as individual PCBs, as well as their industrial mixtures. At the same time, in the soils sampled in an ecologically clean area (Republic of Buryatia), have not been identified active strains-destructors toxic compounds.
Key words: polychlorinated biphenyls; POPs strains destructors; soil; pollution.
Егорова Дарья Олеговна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» Шестакова Елена Анатольевна, инженер
ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
Первова Марина Геннадьевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ФГБУН Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН
Плотникова Елена Генриховна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
