Раздельное и совместное культивирование микроорганизмов-деструкторов нефти родов Pseudomonas и Rhodococcus
А.Е. Филонов, К.В. Петриков, Т.В. Якшина и их коллеги из Тульского государственного университета осуществили подбор оптимальных параметров как раздельного культивирования нефтеокисляющих микроорганизмов, так и выращивания в смешанной культуре с сохранением наибольшей жизнеспособности клеток и активности ключевых ферментов деградации углеводородов нефти.
В работе были использованы два штамма активных психротроф-ных микроорганизмов - деструкторов углеводородов нефти из коллекции лаборатории биологии плазмид ИБФМ: Pseudomonas sp. 142NF(pNF142), содержащий плазмиду биодеградации полиароматических углеводородов pNF142, и Rhodococcus sp. S67.
Для получения чистой рабочей культуры отдельные колонии пересевали три раза подряд на чашки Петри с
агаризованной средой в присутствии нафталина (для бактерий рода Pseudomonas) или дизельного топлива (ДТ) (для бактерий рода Rhodococcus). Условия создавались аэробные.
В качестве добавок использовали салицилат натрия или ДТ. Добавки вносили в экспоненциальной фазе роста.
Условия ферментации штамма Rhodococcus sp. S67 были сходными с условиями культивирования псевдомонад. Состав среды отличался по содержанию кислотного гидролизата казеина (5 г/л) и дрожжевого автолизата (100 мл/л), а также присутствием пептона (5 г/л).
Выращивание смешанной культуры Pseudomonas и Rhodococcus осуществляли в условиях культивирования, аналогичным условиям культивирования родококков. Посев микроорганизмов p. Pseudomonas производили через 12 ч после начала культивирования родококков, одновременно добавляли глюкозу. В конце экспоненциальной фазы роста в среду вносили дизельное топливо. Длительность совместной ферментации составляла 26 ч.
Культивирование штаммов-нефтедеструкторов Pseudomonas sp. 142NF(pNF142) и Rhodococcus sp. S67 проводили в периодическом режиме в ферментерах. В состав использованной питательной среды КГКДА входили: кислотный гидролизат казеина и дрожжевой автолизат.
Ферментацию штамма Pseudomonas sp. 142NF(pNF142) проводили с добавлением салицилата натрия, поскольку известно, что салицилат является индуктором ферментов деградации полиароматических углеводородов, входящих в состав тяжелых фракций нефти, а также ряда ферментов, обладающих достаточно широкой субстратной специфичностью, а, следовательно, способствует наиболее полной деградации компонентов нефти. На рисунке 22 отображено влияние салицилата, ДТ и глюкозы на кинетику роста штамма Pseudomonas sp. 142NF (pNF142).
В другом эксперименте для индукции ферментных систем деградации углеводородов в процессе культивирования было использовано ДТ в экспоненциальной фазе роста, после чего наблюдали кратковременный рост культуры, а затем его снижение (что можно наблюдать на рисунке 19). Для поддержания роста, в среду добавляли глюкозу. Ферментацию прекращали в фазе замедления роста культуры. [10]
Время роста, ч
Рисунок 19 - Влияние салицилата, ДТ и глюкозы на кинетику роста штамма Pseudomonas sp. 142NF (pNF142) (данные двух ферментации): 1 - ферментация с салицилатом; 2 - ферментация с ДТ