ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2018-1-184-198ecodag-1123Research ArticleЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВБИОДЕГРАДАЦИЯ НЕФТИ КОНСОРЦИУМОМ ШТАММОВ-НЕФТЕДЕСТРУКТОРОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХOIL BIODEGRADATION BY CONSORTIUM OF OIL DEGRADING MICROORGANISMS IN LABORATORY MODEL SYSTEMSВетроваАнна А.VetrovaAnna A.

Анна А. Ветрова – кандидат биологических наук.

Пущино.

Anna A. Vetrova – Candidate of Biological Sciences.

 

phdvetrova@gmail.comЗабелинВладимир А.ZabelinVladimir A.

Владимир А. Забелин – кандидат технических наук, директор.

 

Vladimir A. Zabelin – Candidate of Technical Sciences, Director.

Novosibirsk.

ИвановаАнастасия А.IvanovaAnastasia A.

Анастасия А. Иванова – кандидат биологических наук.

Пущино.

Anastasia A. Ivanova – Candidate of Biological Sciences.

Pushchino.

АдаменкоЛюбовь А.AdamenkoLyubov A.

Любовь А. Адаменко – младший научный сотрудник.

Новосибирск.

Lyubov A. Adamenko – junior researcher.

Novosibirsk.

ДелеганЯнина А.DeleganYanina A.

Янина А. Делеган – кандидат биологических наук.

Пущино.

Yanina A. Delegan – Candidate of Biological Sciences.

 

ПетриковКирилл В.PetrikovKirill V.

Кирилл В. Петриков – кандидат химических наук.

Пущино.

Kirill V. Petrikov – Candidate of Chemical Sciences.

Pushchino.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г.К. Скрябина РАН.G.K. Scryabin institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms RAS.ООО «Биоойл».JSC «Biooil».Научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины СО РАН.Institute of Experimental and Clinical Medicine SD RAS.201831032018131184198Copyright © Ветрова А.А., Забелин В.А., Иванова А.А., Адаменко Л.А., Делеган Я.А., Петриков К.В., 20182018Ветрова А.А., Забелин В.А., Иванова А.А., Адаменко Л.А., Делеган Я.А., Петриков К.В.Vetrova A.A., Zabelin V.A., Ivanova A.A., Adamenko L.A., Delegan Y.A., Petrikov K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/1123бактериальный консорциумбиодеградация нефтиэкологическая биотехнологиянизкие температурыbacterial consortiumoil biodegradationecological biotechnologylow temperaturesReferencesАлехин В.Г., Фахрутдинов А.И., Малышкина Л.А., Ситников А.В., Емцев В.Т., Хотянович А.В. Сравнительная эффективность деструкции нефтепродуктов различными биопрепаратами при разных уровнях загрязнения торфогрунтов // Биологические ресурсы и природопользование. 1999. Вып. 3. С. 96–106.Alekhin V.G., Fakhrutdinov A.I., Malyshkina L.A., Sitnikov A.V., Emtsev V.T., Khotyanovich A.V. Comparative efficiency of destruction of petroleum products by various biological preparations at different levels of pollution of peat lands. In: Biologicheskiye resursy i prirodopol'zovaniye [Biological resources and nature management]. 1999, iss. 3, pp. 96–106. (In Russian)Wang Q., Zhang Sh., Li Y., Klassen W. Potential approaches to improving biodegradation of hydrocarbons for bioremediation of crude oil pollution // Journal of environmental protection. 2011. N 2. P. 47–55. doi: 10.4236/jep.2011.21005Wang Q., Zhang Sh., Li Y., Klassen W. Potential approaches to improving biodegradation of hydrocarbons for bioremediation of crude oil pollution. Journal of environmental protection, 2011, no. 2, pp. 47–55. doi: 10.4236/jep.2011.21005Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В., Энгельхарт М., Вайссер Т., Чеботаева М.В. Прикладная экобиотехнология. М.: Бионом, 2010. 629 с.Kuznetsov A.E., Gradova N.B., Lushnikov S.V., Engelhart M., Weisser T., Chebotaeva M.V. Prikladnaya ekobiotekhnologiya [Applied ecobiotechnology]. Moscow, Bionom Publ., 2010, 629 p. (In Russian)Ермоленко З.М., Чугунов В.А., Герасименко В.Н. Влияние некоторых факторов окружающей среды на выживаемость внесенных бактерий, разрушающих нефтяные углеводороды // Биотехнология. 1997. N 5. С. 12–19.Ermolenko Z.M., Chugunov V.A., Gerasimenko V.N. Influence of some environmental factors on the survival of introduced bacteria that destroy petroleum hydrocarbons. Biotekhnologiya [Biotechnology]. 1997, no. 5, pp. 12–19. (In Russian)Ботоер М. Микробные сообщества в мерзлотных почвах Сибири // Тезисы докладов Второй международной конференции «Освоение Севера и проблемы рекультивации», Сыктывкар, 1997. С. 117–119.Botoer M. Mikrobnyye soobshchestva v vechnomerzlykh pochvakh Sibiri [Microbial communities in permafrost soils of Siberia]. Tezisy vtoroy Mezhdunarodnoy konferentsii «Razvitiye severa i rekul'tivatsii», Syktyvkar, 1997 [Abstracts of the Second International Conference "Development of the North and Recultivation Problems", Syktyvkar, 1997]. Syktyvkar, 1997, pp. 117–119. (In Russian)Stewart R.S. Distribution of multiple oil tolerant and oil degrading bacteria around a site ofnutural crude oil seepage // Texas Journal of Science. 1997. N 4. P. 49.Stewart R.S. Distribution of multiple oil tolerant and oil degrading bacteria around a site of nonnatural crude oil seepage. Texas Journal of Science. 1997, no. 4, 49 p.Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Ферменты азотного обмена в нефтезагрязненных почвах // Известия РАН. Сер. Биология. 1997. N 6. С. 203–206.Kireeva N.A., Novoselova E.I., Khaziev F.Kh. The enzymes of nitrogen exchange in oil contaminated soils. Izvestiya RAN. Seriya Biologiya [Proceedings of the RAS. Series Biology]. 1997, no. 6, pp. 203–206. (In Russian)Коронелли Т.В., Комарова Т.И., Ильинская В.В., Кузьмин Ю.И., Кирсанов Н.Б., Яненко А.С. Интродукция бактерий рода Rhodococcus в тундровую почву, загрязненную нефтью // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.33, N 2. С. 198–201.Koronelli T.V., Komarova T.I., Il'linskii V.V., Kuz'min Yu.I., Kirsanov N.B., Yanenko A.S. Introduction of bacteria of the genus Rhodococcus into oilcontaminated tundra soils. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya [Applied Biochemistry and Microbiology]. 1997, vol. 33, no. 2, pp. 198–201. (In Russian)Нечаева И.А., Гафаров А.Б., Филонов А.Е., Пунтус И.Ф., Боронин А.М. Составление и отбор ассоциаций микроорганизмов, способных к деградации углеводородов нефти при пониженной температуре // Известия Тульского государственного университета. Серия Химия. 2006. Вып. 6. С. 179–188.Nechaeva I.A., Gafarov A.B., Filonov A.E., Puntus I.F., Boronin A.M. Compilation and selection of associations of microorganisms capable of degradation of petroleum hydrocarbons at a lower temperature. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Khimiya [Proceedings of the Tula State University. Series Chemistry]. 2006, iss. 6, pp. 179– 188. (In Russian)Суровцева Е.Г., Ивойлов В.С., Беляев С.С. Деградация ароматической фракции нефти ассоциацией грамположительных и грамотрицательных бактерий // Микробиология. 1997. Т. 66, N 1. С.78–83.Surovtseva E.G., Ivoilov V.S., Belyaev S.S. Degradation of the aromatic fraction of oil by an association of gram-positive and gram-negative bacteria. Mikrobiologiya [Microbiology]. 1997, vol. 66, no. 1, pp. 78–83. (In Russian)Ветрова А.А, Нечаева И.А., Игнатова А.А., Пунтус И.Ф., Аринбасаров М.У., Филонов А.Е., Боронин А.М. Влияние катаболических плазмид на физиологические параметры бактерий рода Pseudomonas и эффективность биодеструкции нефти // Микробиология. 2007. Т. 76, N 3. С. 354– 360.Vetrova A.A., Nechaeva I.A., Ignatova A.A., Puntus I.F., Arinbasarov M.U., Filonov A.E., Boronin A.M. Effect of catabolic plasmids on physiological parameters and efficiency of oil destruction by Pseudomonas bacteria. Mikrobiologiya [Microbiology]. 2007, vol. 76, no. 3, pp. 354–360.Ветрова А.А., Овчинникова А.А., Пунтус И.Ф., Филонов А.Е., Боронин А.М. Интенсификация биодеградации нефти плазмидосодержащими штаммами Pseudomonas в модельных почвенных системах // Биотехнология. 2009. N 4. C. 82–90.Vetrova A.A, Ovchinnikova A.A., Puntus I.F., Filonov A.E., Boronin A.M. Enhanced Biodegradation of Crude Oil by Pseudomonas Plasmid-Bearing Strains in Model Soil Systems. Biotehnologoiya [Biotechnology]. 2009, no. 4, pp. 82–90. (In Russian)Filonov A., Ovchinnikova A., Vetrova A., Nechaeva I., Petrikov K., Vlasova E., Akhmetov L., Puntus I., Shestopalov A., Zabelin V., Boronin A. OilSpill Bioremediation, Using A Commercial Biopreparation “MicroBak” and A Consortium Of PlasmidBearing Strains “V&O” With Associated Plants. In: Introduction to Enhanced Oil Recovery (EOR) Processes and Bioremediation of Oil-Contaminated Sites. Rijeka, Croatia: InTech, 2012. P. 291–318.Filonov A., Ovchinnikova A., Vetrova A., Nechaeva I., Petrikov K., Vlasova E., Akhmetov L., Puntus I., Shestopalov A., Zabelin V., Boronin A. OilSpill Bioremediation, Using A Commercial Biopreparation "MicroBak" And A Consortium Of PlasmidBearing Strains "V & O" With Associated Plants. In: Introduction to Enhanced Oil Recovery (EOR) Processes and Bioremediation of Oil-Contaminated Sites. Rijeka, Croatia, InTech, 2012, pp. 291–318.Филонов А.Е., Овчинникова А.А., Ветрова А.А., Нечаева И.А., Петриков К.В., Власова Е.П., Росс Д.В., Ахметов Л.И., Пунтус И.Ф., Забелин В.А., Боронин А.М Микроорганизмы и биопрепараты для очистки окружающей среды от нефтяных загрязнений // Материалы международной конференции «Окружающая среда и человек: друзья или враги?», Пущино, 22-24 июня, 2011. С. 189–192.Filonov A.E., Ovchinnikova A.A., Vetrova A.A., Nechaeva I.A., Petrikov K.V., Vlasova E.P., Ross D.V., Akhmetov L.I., Puntus I.F., Zabelin V.A., Boronin A.M. Mikroorganizmy i biologicheskiye sredstva dlya ochistki okruzhayushchey sredy ot neftyanykh zagryazneniy [Microorganisms and biological preparations for cleaning the environment from oil pollution]. Materialy konferentsii «Okruzhayushchaya sreda i chelovek: druz'ya ili vragi?», Pushchino, 2224 iyunya 2011 [Proceedings of the international conference "Environment and Man: Friends or Enemies?", Pushchino, 22-24 June, 2011]. Pushchino, 2011, pp. 189–192. (In Russian)Андреева И.С., Емельянова Е.К., Загребельный С.Н., Олькин С.Е., Резникова И.К., Репин В.Е. Психротолерантные штаммы-нефтедеструкторы для биоремедиации почв и водной среды // Биотехнология. 2006. N 1. С. 43–52.Andreeva I.S., Emelianova E.K., Zagrebelnyi S.N., Ol'kin S.E., Reznikova I.K., Repin V.E. Bioremediation of Oil-Polluted Soils and Water with Psychrotolerant Destructing Strains. Biotekhnologoiya [Biotechnology in Russia]. 2006, no. 1, pp. 43–52. (In Russian)Карпенко Е.В., Вильданова-Марцишин Р.И., Щеглова Н.С., Пирог Т.П., Волошина И.Н. Перспективы использования бактерий рода Rhodococcus и микробных поверхностноактивных веществ для деградации нефтяных загрязнений // Прикладная биохимия и микробиология. 2006. Т. 42, N 2. С. 175–179.Karpenko E.V., Vil’danova-Marcishin R.I., Scheglova N.S., Pirog T.P., Voloshina I.N. The prospects of using bacteria of the genus Rhodococcus and microbial surfactants for the degradation of oil pollutants. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya [Applied Biochemistry and Microbiology]. 2006, vol. 42, no. 2, pp. 175–179. (In Russian)Кобзев Е.Н., Петрикевич С.Б., Шкидченко А.Н. Исследование устойчивости ассоциации микроорганизмов-нефтедеструкторов в открытой системе // Прикладная биохимия и микробиология. 2001. Т.37, N 4. С. 413–417.Kobzev E.N., Petrikevich S.B., Shkidchenko A.N. Study of the stability association of oil-degrading microorganisms in an open system. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya [Applied Biochemistry and Microbiology]. 2001, vol. 37, no. 4, pp. 413–417. (In Russian)Evans C., Herbert D., Tempest D. The continiuous cultivation of microorganisms. 2. Construction of a Chemostat // Methods in Microbiology. 1970. V. 2, N 4. P. 277–327.Evans C., Herbert D., Tempest D. The continiuous cultivation of microorganisms. 2. Construction of a Chemostat. Methods in Microbiology. 1970, vol. 2, no. 4, pp. 277–327.Sambrook J., Fernley H., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 480 p.Sambrook J., Fernley H., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. New York, Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 480 p.King E., Ward M., Raney D. Two simple media for demonstration of pyocyanin and fluorescin // J. Lab. Clin. Med. 1954.V. 44, N 2. P. 301–307.King E., Ward M., Raney D. Two simple media for demonstration of pyocyanin and fluorescin. J. Lab. Clin. Med. 1954, vol. 44, no. 2, pp. 301–307.Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovaniya fizicheskikh svoystv pochv [Methods for studying the physical properties of soils]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1986, 416 p. (In Russian)Определение концентрации нефти в почве методом инфракрасной спектрофотометрии: Методические указания. Под ред. Кучурова Л.С., Максакова Е.И. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 16 с.Kuchurova L.S., Maksakova E.I., eds. Opredeleniye kontsentratsii nefti v pochve metodom infrakrasnoy spektrofotometrii [Determination of oil concentration in soil by infrared spectrophotometry: Methodological guidelines]. Moscow, Federal Center for Hygiene and Epidemiology of the RCS Publ., 2006, 16 p. (In Russian)Megharaj M., Ramakrishnan B., Venkateswarlu K., Sethunathan N., Naidu R. Bioremediation approaches for organic pollutants: a critical perspective // Environ Int. 2011. V. 37, N 8. P. 1362–1375. doi: 10.1016/j.envint.2011.06.003Megharaj M., Ramakrishnan B., Venkateswarlu K., Sethunathan N., Naidu R. Bioremediation approaches for organic pollutants: a critical perspective. Environ Int, 2011, vol. 37, no. 8, pp. 1362–1375. doi: 10.1016/j.envint.2011.06.003Tyagi M., da Fonseca M.M., de Carvalho C.C. Bioaugmentation and biostimulation strategies to improve the effectiveness of bioremediation processes // Biodegradation. 2011. V. 22, N 2. P. 231– 241. doi: 10.1007/s10532-010-9394-4Tyagi M., da Fonseca M.M., de Carvalho C.C. Bioaugmentation and biostimulation Strategies to improve the effectiveness of bioremediation processes. Biodegradation, 2011, vol. 22, no. 2, pp. 231–241. doi: 10.1007/s10532-010-9394-4Perelo L.W. In situ and bioremediation of organic pollutants in aquatic sediments // J Hazard Mater. 2010. vol. 177, iss. 1-3. P. 81–89. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.12.090Perelo L.W. In situ and bioremediation of organic pollutants in aquatic sediments. J Hazard Mater, 2010, vol. 177, iss. 1-3, pp. 81–89. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.12.090Успабаева A.A. Изучение влияния углеводородов нефти на распространения почвенной микрофлоры // Вестник Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева. 2011. N 2. С. 281–285.Uspabaeva A.A. Study of the influence of oil hydrocarbons on the distribution of soil microflora. Vestnik Yevraziyskogo natsional'nogo universiteta. im. L.N. Gumileva [Bulletin of the L.N. Gumilev Eurasian National University]. 2011, no. 2, pp. 281–285. (In Russian)Boronin A.M., Kosheleva I.A. Diversity of naphthalene biodegradation systems in soil Bacteria. In: Handbook of hidrocarbon and lipid microbiology. Berlin: Springer, 2009. P. 1155–1165.Boronin A.M., Kosheleva I.A. Diversity of naphthalene biodegradation systems in soil. In: Handbook of hidrocarbon and lipid microbiology. Berlin, Springer, 2009, pp. 1155–1165.Yano H., Miyakoshi M., Ohshima K., Tabata M., Nagata Y., Hattori M., Tsuda M. Complete nucleotide sequence of TOL plasmid pDK1 provides evidence for evolutionary history of IncP-7 catabolic plasmids // J Bacteriol. 2010. vol. 192, N 17. P. 4337–4347. doi: 10.1128/JB.00359-10Yano H., Miyakoshi M., Ohshima K., Tabata M., Nagata Y., Hattori M., Tsuda M. Complete nucleotide sequence of TOL plasmid pDK1 provides evidence for the evolutionary history of IncP-7 catabolic plasmids. J Bacteriol, 2010, vol. 192, no. 17, pp. 4337– 4347. doi: 10.1128/JB.00359-10Ikuma K., Gunsch C.K. Functionality of the TOL plasmid under varying environmental conditions following conjugal transfer // Appl Microbiol Biotechnol. 2013. vol. 97, N 1. P. 395–408. doi: 10.1007/s00253012-3949-8Ikuma K., Gunsch C.K. Functionality of the TOL plasmid under the environmental conditions following conjugal transfer. Appl Microbiol Biotechnol, 2013, vol. 97, no. 1, pp. 395–408. doi: 10.1007/s00253012-3949-8Ikuma K., Gunsch C.K. Genetic bioaugmentation as an effective method for in situ bioremediation: functionality of catabolic plasmids following conjugal transfers // Bioengineered. 2012. vol. 3, N. 4. P. 236–241. doi: 10.4161/bioe.20551Ikuma K., Gunsch C.K. Genetic bioaugmentation as an effective method for in situ bioremediation: functionality of catabolic plasmids the following conjugal transfers. Bioengineered, 2012, vol. 3, no. 4, pp. 236–241. doi: 10.4161/bioe.20551Li S., Zhao H., Li Y., Niu S., Cai B. Complete nucleotide sequence of plasmid pND6-2 from Pseudomonas putida ND6 and characterization of conjugative genes // Gene. 2013. vol. 512, N 1. P. 148– 156. doi: 10.1016/j.gene.2012.09.065Li S., Zhao H., Li Y., Niu S., Cai B. Complete nucleotide sequence of plasmid pND6-2 from Pseudomonas putida ND6 and characterization of conjugative genes. Gene, 2013, vol. 512, no. 1, pp. 148– 156. doi: 10.1016/j.gene.2012.09.065Shintani M., Takahashi Y., Yamane H., Nojiri H. The behavior and significance of degradative plasmids belonging to Inc groups in Pseudomonas within natural environments and microcosms // Microbes Environ. 2010. vol. 25, N 4. P. 253–265.Shintani M., Takahashi Y., Yamane H., Nojiri H. The behavior and significance of the degradative plasmids to the groups in Pseudomonas within natural environments and microcosms. Microbes Environ. 2010, vol. 25, no. 4, pp. 253–265.Bathe S., Hausner M. Plasmid-mediated bioaugmentation of wastewater microbial communities in a laboratory-scale bioreactor // Methods Mol Biol. 2010. N 599. P. 185–200. doi: 10.1007/978-1-60761439-5_12Bathe S., Hausner M. Plasmid-mediated bioaugmentation of wastewater microbial communities in a laboratory-scale bioreactor. Methods Mol Biol, 2010, no. 599, pp. 185–200. doi: 10.1007/978-160761-439-5_12Биккинина А.Г, Логинов О.Н., Силищев Н.Н., Бакаева М.Д., Галимзянова Н.Ф., Бойко Т.Ф. Повышение эффективности процесса биоремедиации отработанной отбеливающей земли, загрязненной углеводородами, при совместном использовании комплекса биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» // Биотехнология. 2006. N 5. С. 57–62.Bikkinina A.G., Loginov O.N., Silishchev N.N., Bakaeva M.D., Galimzianova N.F., Boiko T.F. Improvement of Bioremediation of Worked-out Leaching Soil Polluted with Hydrocarbons upon a Combined Use of a Biopreparation Complex Lenoil + Azolen. Biotekhnologoiya [Biotechnology in Russia]. 2006, no. 5, pp. 57–62. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.