BioScience Blog – Научный Биологический блог

Современные технологии, применяемые при ликвидациях разливов нефти, несовершенны, т.к. не исключают опасности проникновения и накопления углеводородов нефти в пищевых цепях. Известно, что углеводороды являются одними из наиболее опасных, быстро распространяющихся и медленно разрушающихся соединений. Исследование процесса биодеструкции нефти актуально как в научном, так и в технологическом плане. Из микробиоты Балтийского моря были выделены ассоциации углеводородокисляющих бактерий. Входящие в их состав аэробные бактерии были идентифицированы как относящиеся к родам Alteromonas, Arthrobacter, Bacillus, Corynebacterium, CytophagaMicrococcus, Myxococcus, Nocardia, Рseudomonas, Rhodococcusи Spirillum. Стояла задача определения последовательности и порядка биоразложения компонентов нефти и выделения доминирующих на каждой стадии аэробных бактерий. Выделение штаммов бактерий проводили, используя плотную минеральную среду Чапека с нефтью (малопарафинистая маловязкая лёгкая Западносибирская), фракциями нефти (керосин, дизель) или индивидуальными углеводородами (пента-, до – и гексадекан). Остаточные углеводороды выделяли экстракцией из культуры бактерий на разных стадиях окисления углеводородов и анализировали методами газовой и жидкостной хроматографии. Было установлено, что за 7 суток эффективность очистки морской воды от нефти в лабораторных условиях составила более 70 %. В процессе биодеструкции состав нефти претерпел существенные изменения. При этом все определяемые группы углеводородов нефти, а именно парафино-нафтеновые, моно-, би – и полициклические ароматические углеводороды, смолы и асфальтены, подвергались биодеструкции. Наибольшая степень биодеградации отмечена для полициклических ароматических углеводородов, смол и асфальтенов, в то время как в работах других исследователей сообщается, что степень биоразрушения обычно наиболее высока для алканов. В процессе исследования была обнаружена способность сменяющих друг друга в процессе сукцессии штаммов – компонентов природной ассоциации – к синтезу внеклеточных полисахаридов и/или ПАВ. Экзополисахариды, образуемые первичным консументом сообщества, характеризующимся гидрофобной клеточной стенкой, выполняют в ассоциации функции межклеточного матрикса, способствующего иммобилизации бактерий и обеспечивающего накопление и обмен метаболитами между различными штаммами. Био-ПАВ, выделяемые вторичным и третичным консументом, обладающим гидрофильной клеточной стенкой, осуществляют эмульгирование первично-окисленных углеводородов и дальнейшее их расщепление. Помимо экологических функций, синтезируемые исследованными бактериями нефтеокислителями экзополисахариды и ПАВ могут найти применение в технологиях нефтедобычи.