ОТБОР ШТАММОВ БАКТЕРИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЖИРОВ И МОЧЕВИНЫ

Черных Ирина Борисовна , Белоус Дарья Владимировна , Вятчина Ольга Федоровна

2018 / Том 3, № 2 (2018) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ]

ЦЕЛЬ. Сточные воды, содержащие технические и пищевые масла и жиры в высоких концентрациях, являются проблемными для биологической очистки с помощью активного ила. Также актуальной задачей остается очистка и обезвреживание сточных вод, содержащих азотсодержащие компоненты, в том числе мочевину. Для обработки таких сточных вод перспективно применение специализированных микроорганизмов, способных использовать в качестве питательных субстратов жиры и мочевину. Цель исследования - отбор штаммов бактерий, обладающих уреазной и липолитической активностью, перспективных для очистки сточных вод, загрязненных жирами и мочевиной. МЕТОДЫ. При отборе штаммов бактерий-липолитиков оценивали рост на плотной и жидкой средах, содержащих в качестве единственного источника углерода и энергии жиры растительного и животного происхождения. Для выявления способности бактерий продуцировать уреазу использовали методику Закса. Рост уреазоположительных штаммов бактерий изучали в жидкой синтетической среде, содержащей в качестве источника углерода соли органических кислот (натрий лимоннокислый, натрий яблочно-кислый), азота - мочевину. Увеличение численности клеток в исследуемых средах определяли, измеряя оптическую плотность культуральной жидкости на спектрофотометре ПЭ-0053В (длина волны 650 нм). РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Отобраны штаммы бактерий Rhodococcus sp. Дч1, Escherichia sp. 4 и Micrococcus luteus , обладающие способностью к росту на подсолнечном масле, маргарине, свином жире. Изучена динамика роста этих культур на средах, содержащих в качестве единого источника углерода и энергии олеиновую кислоту и подсолнечное масло. Исследуемые микроорганизмы лучше росли в среде с подсолнечным маслом. Наибольший прирост биомассы отмечали у штамма Rhodococcus sp. Дч1. Четыре культуры - M. luteus, Rhodococcus sp.18СВ и Дч1, Arthrobacter sp. 3 - обладали уреазной активностью. При росте в жидкой синтетической среде с мочевиной (0,5 г/дм³) и натрием яблочно-кислым / натрием лимоннокислым (5 г/дм³) наиболее хороший рост отмечали у Rhodococcus sp. Дч1. Изменение концентрации мочевины в диапазоне от 0,15 до 0,5 г/дм³ не оказывало существенного влияния на рост культуры Дч1. Мочевина в концентрации 0,5 г/дм³ угнетала рост M. luteus. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Наиболее перспективным из изученных штаммов оказался Rhodococcus sp. Дч1, выделенный из кишечного тракта Eisenia fetida. Эта культура способна к росту на средах, содержащих в качестве единого источника углерода и энергии: подсолнечное масло, свиной жир, маргарин. Штамм может расти в среде с 0,15; 0,25 и 0,5 г/дм³ мочевины при использовании в качестве источника углерода солей органических кислот (натрий лимоннокислый, натрий яблочно-кислый).

Ключевые слова:

липолитические бактерии, уреазоположительные штаммы бактерий, жиры, мочевина, олеиновая кислота

Библиографический список:

1. Mittal A. Biological Wastewater Treatment. Water Today, 2011, no. 1, рр. 32–44.
2. Berrio-Restrepo J.M., Saldarriaga J.C., Correa M.A., Aguirre N.J. Extracellular enzymatic activity of two hydrolases in wastewater treatment for biological nutrient removal. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2017, vol. 101, is. 19, рр. 7385–7396. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s00253-017-8423-1.
3. Orhon D., Babuna F.G., Karahan O. Industrial wastewater treatment by activated sludge. IWA Publishing, London, 2009. 400 р.
4. Friedler E., Butler D., Alfiya Y. Wastewater composition. In: Source Separation and Decentralization for Wastewater Management. Larsen T.A., Udert K.M., Lienert J. (eds). IWA Publishing, London, 2013, pp. 241–257.
5. Самсонова А.С., Глушень Е.М., Чирикова М.С., Петрова Г.М. Микроорганизмы для интенсификации очистки сточных вод от жировых веществ. Минск: Институт микробиологии НАН Беларуси, 2012. Т. 4. С. 250–259.
6. Вохмин В.С., Линкевич А.С., Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю. Разработка технологической линии утилизации биомасс животного и растительного происхождения [Электронный ресурс]. URL: http://ej.kubagro.ru/2011/09/pdf/30.pdf (11.02.2018).
7. Пискаева А.И. Анализ способов переработки сельскохозяйственных органических отходов на примере куриного помета [Электронный ресурс]. URL: http://aeconomy.ru/science/agro/analiz-sposobov-pererabotki-selskokh/ (11.02.2018).
8. Галимзянова Н.Ф., Логинов О.Н., Поскрякова Н.В., Силищев Н.Н. Использование бактерий рода Serratia для утилизации жиров // Экология и промышленность России. 2008. № 3. С. 34–35.
9. Peil G.H., Kuss A.V., Rave A.F., Villarreal J.P., Hernandes Y.M., Nascente P.S. Вioprospecting of lipolytic microorganisms obtained from industrial effluents. Аnnals of the Brazilian Academy of Sciences, 2016, vol. 88, is. 3, рр. 1769–1779. DOI: https://doi.org/10.1590/0001-3765201620150550.
10. Odeyemi A.T., Aderiye B.I., Bamidele O.S. Lipolytic Activity of some Strains of Klebsiella, Pseudomonas and Staphylococcus spp. from Restaurant Wastewater and Receiving Stream. J. of Microbiology Research, 2013, vol. 3, is. 1, рр. 43–52. DOI: https://doi.org/10.5923/j.microbiology.20130301.07.
11. Qiao Y., Zhao X., Zhu J., Tu R., Dong L., Wang L., Dong Z., Wang Q., Du W. Fluorescence-activated droplet sorting of lipolytic microorganisms using a compact optical system. Lab on a Chip, 2017, vol. 18, is. 1, рр. 190–196. DOI: https://doi.org/10.1039/c7lc00993c.
12. Phang I.R.K., Chan Y.S., Wong K.S., Lau S.Y. Isolation and characterization of urease-producing bacteria from tropical peat. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2018, vol. 13, рр. 168–175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2017.12.006.
13. Konieczna I., Żarnowiec P., Kwinkowski М., Kolesińska В., Frączyk J., Kamiński Z., Kaca W. Bacterial Urease and Its Role in Long-Lasting Human Diseases.Current Protein & Peptide Science, 2012, vol. 13, is. 8, pp. 789-806. DOI: https://doi.org/10.2174/ 138920312804871094.
14. Нетрусов А.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. [и др.]. Практикум по микробиологии. М.: Академия, 2005. 608 с.

Файлы:

• реферат (скачать | просмотреть) - скачано 34 раза
• статья (скачать | просмотреть) - скачано 44 раза