Консорциум штаммов микроорганизмов acinetobacter sp. и ochrobactrum sp., используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2553540:

Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Уфимского научного центра РАН (ФГБУН ИБ УНЦ РАН) (RU)

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано при биологической очистке воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. Предложен консорциум штаммов микроорганизмов Acinetobacter sp. ВКМ В-2753D и Ochrobactrum sp. ВКМ В-2754D, обладающий нитрогеназной активностью. Консорциум способен к фиксации атмосферного азота и обладает высокой утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам при их высоком содержании в субстрате. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, касается нового консорциума штаммов бактерий-деструкторов нефти и нефтепродуктов, обладающего нитрогеназной активностью (способностью к фиксации атмосферного азота), и может быть использовано для очистки почв и воды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами в сокращенные сроки.

Известен штамм Pseudomonas putida 36, обладающий способностью к биодеградации нефти и нефтепродуктов [1].

Недостатком данного штамма является то, что он растет и утилизирует нефть очень медленно и лишь при высокой температуре (28-42°C). На 30 сутки Pseudomonas putida 36 утилизирует 68-74% нефти.

Известен штамм Bacillus species 739 [2] и полученный на его основе бактериальный препарат «Бациспецин» [3], используемый для рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Недостатком штамма является его низкая эффективность, особенно в условиях высокого содержания нефти и нефтепродуктов в углеводородсодержащем субстрате.

Наиболее близким техническим решением является препарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов, включающий консорциум из двух бактериальных штаммов Bacillus brevis ИБ ДТ5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ5-3 [4] (прототип).

Недостатком известного препарата является его неспособность к фиксации атмосферного азота, что очень важно при утилизации углеводородов, загрязняющих почву и воду, так как избыток нефти и нефтепродуктов влияет на соотношение углерод:азот в системе и это требует дополнительного внесения источника азота для успешной утилизации углеводородов.

Технической задачей изобретения является получение консорциума штаммов бактерий, способных к фиксации атмосферного азота с переводом его в легкодоступную форму и обладающих высокой утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам в широком диапазоне содержания последних в углеводородсодержащем субстрате в сокращенные сроки.

Полученный консорциум штаммов бактерий выделен из серой лесной почвы, искусственно загрязненной дизельным топливом, и хранится в Коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН.

Полученный консорциум состоит из двух штаммов микроорганизмов, каждый из которых депонирован во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов и характеризуется следующими признаками.

Характеристика штамма Acinetobacter sp. № ИБ ДТ-5.1/1 (VKM В - 2753D).

Грамотрицательные неподвижные толстые короткие палочки, встречаются кокковидные одиночные или сдвоенные, размножаются делением: перетяжка и перегородка, каталазоположительные, оксидазоотрицательные, индол, сероводород не образуют; желатину не разжижает; молоко не изменяет, подщелачивает; нитраты не восстанавливает. Из источников углерода ассимилирует: глюкозу, сахарозу, галактозу, маннозу, раффинозу, крахмал, сорбит, глицерин. На МПА образует белые гладкие блестящие колонии, профиль равномерно возвышающийся, край ровный, диаметр 2,0-2,5 мм. Способен окислять углеводороды нефти. Растет в пределах температур 6-30°C, при pH среды 5,8-7,8. Непатогенен. Хранится на косяках МПА и в лиофилизированном состоянии при температуре +4°C.

Характеристика штамма Ochrobactrum sp. № ИБ ДТ-5.3/2 (VKM В - 2754D).

Грамотрицательные плеоморфные одиночные палочки, с возрастом укорачиваются до кокков. На плотных питательных средах образуют круглые матового цвета плоские гладкие непрозрачные колонии, по краям менее плотные, чем в центре. Сапрофит. Аэроб. Каталазоположителен, оксидазоотрицателен. Метаболизм окислительного типа. Хорошо усваивает сахарозу, фруктозу, мальтозу, лактозу, ксилозу, маннит, маннозу, арабинозу, L-рамнозу, глицерин. При выращивании на глюкозе образует газ. Усваивает аспарагин, аргинин, аланин; слабо усваивает валин, лизин. Потребляет цитраты в качестве единственного источника углерода. Желатин не гидролизует. Крахмал не разлагает. Индол не образует. Реакция Вогес-Проскауэра отрицательная. Отсутствие роста на среде с 6% NaCl. Способен окислять углеводороды нефти. Растет в пределах температур 6-30°C, при pH среды 5,8-7,8. Непатогенен. Хранится на косяках МПА и в лиофилизированном состоянии при температуре +4°C.

Пример 1. Консорциум штаммов Acinetobacter sp. № ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. № ИБ ДТ-5.3/2 после ферментации на питательной среде Эшби следующего состава, г/л: маннит - 20; NaCl - 0,2; CaCO3 - 5,0; K2SO4 - 0,1; K2HPO4 - 0,2; MgSO4·7H2O - 0,2; вода дистиллированная - 1000 мл, не содержащей источников азота, способен к фиксации атмосферного азота в количестве 0,18 мкг N2/мл/ч. Нитрогеназную активность определяли хроматографически ацетиленовым методом [5]. Консорциум по прототипу не способен к фиксации атмосферного азота.

Пример 2. Консорциум штаммов Acinetobacter sp. № ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. № ИБ ДТ-5.3/2 выращивают на питательной среде следующего состава, г/л: Na2CO3 - 0,1; CaCl2 - 0,01; MnSO4·7H2O - 0,02; FeSO4·7H2O - 0,02; NaH2PO4 - 1,5; K2HPO4 - 1,0; MgSO4·7H2O - 0,2; NH4NO3 - 2,0; вода дистиллированная - 1000 мл.

Изучена деструктирующая активность консорциума штаммов при его выращивании на минеральной среде вышеуказанного состава с внесением в качестве единственного источника углерода дизельного топлива. Среду разливают по 100 мл в колбы объемом 250 мл и стерилизуют при 1 атм в течение 30 минут. Засевают 2% бактериальной суспензии, дизельное топливо вносят стерильно в количестве 1; 5; 10; 15 мас.%. Выращивание осуществляют стационарно при комнатной температуре, обеспечивая аэрацию путем принудительной подачи воздуха при помощи микрокомпрессора (расход воздуха 0,2 л/мин). В виде контроля ставят такую же колбу с добавкой 100 мл среды, соответствующего количества нефтепродуктов без клеток микроорганизмов. Параллельно ставят такую же колбу со средой, нефтепродуктами и клетками консорциум из двух бактериальных штаммов Bacillus brevis ИБ ДТ5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ5-3 для сравнения их утилизирующей способности в одинаковых условиях. По окончании эксперимента (через 7 суток) культуральную жидкость экстрагируют гексаном, биомассу клеток удаляют, остаток нефтепродуктов высушивают до постоянного веса. Сравнивают «сухой» вес остатка нефтепродуктов в контроле и в опытных пробах, находят процент утилизации нефтепродуктов. Сравнительные данные утилизации нефтепродуктов представлены в табл.1.

Пример 3. Как в примере 2, только в питательной среде отсутствует источник азота NH4NO3. Сравнительные данные утилизации нефтепродуктов представлены в табл.1.

Таким образом, приведенные в таблице результаты экспериментов свидетельствуют о высокой степени утилизации нефтепродуктов предлагаемым консорциумом штаммов микроорганизмов Acinetobacter sp. № ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. № ИБ ДТ-5.3/2. Преимуществом консорциума является его эффективность в широком диапазоне содержания нефтепродуктов в углеводородсодержащем субстрате даже в отсутствие азотного питания за счет способности к фиксации атмосферного азота (нитрогеназной активности).

Таблица 1
Степень утилизации (мас.%) нефтепродуктов микроорганизмами в зависимости от присутствия источника азота в среде
Штамм Наличие (+) - отсутствие (-) источника азота в среде 1,0 5,0 10,0 15,0
Консорциум Acinetobacter sp. № ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. № ИБ ДТ-5.3/2 + 93,80 93,75 62,18 56,14
- 93,80 93,70 62,10 55,89
Консорциум Bacillus brevis ИБ ДТ5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ5-3 (по прототипу) + 93,80 93,70 59,42 54,40
- 40,18 30,56 19,24 18,88

Список литературы

1. Дядечко В.Н., Толстокорова Л.Е., Гашев С.Н. и др. О биологической рекультивации нефтезагрязненных песочных почв Среднего Приобья // Почвоведение. - 1990, №9. - С.148-151.

2. Авторское свидетельство СССР №1743019, кл. C12N 1/20, 1989.

3. Патент РФ №2077397, кл. С09K 3/32, 1997.

4. Патент РФ №2232806, кл. C12N 1/20, 2004.

5. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. - 136 с.

Консорциум штаммов микроорганизмов Acinetobacter sp. ВКМ В-2753D и Ochrobactrum sp. ВКМ В-2754D, обладающий нитрогеназной активностью, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен штамм бактерий Bacillus subtilis, депонированный в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии под номером RCAM01729 для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов.

Штамм дрожжей Saccharomyces bayanus IMB Y-5022 для производства игристых вин резервуарным способом относится к производству игристых вин периодическим способом из белых, красных и розовых сортов винограда при вторичном брожении в акратофорах.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Pseudomonas azotoformans депонирован под регистрационным номером BKM B-2762D, применяется для очистки морских экосистем от загрязнений нефтью и нефтепродуктов.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Rhodococcus erythropolis депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2612D и применяется для очистки воды, почвы, береговой зоны водных объектов и донных отложений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Rhodococcus erythropolis депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2613D, применяемый для очистки пресноводных, солоноватоводных и морских объектов и донных отложений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Microbacterium species депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2615D, применяемый для очистки солоноватоводных и морских водоемов.

Изобретение относится к области биохимии и биотехнологии. Представлена гиалуронидаза из Streptomyces koganeiensis АТСС 31394, включающая N-концевую аминокислотную последовательность AGENGATTTFDGPVA и имеющая молекулярную массу 21,6 кДа, изоэлектрическую точку (pI) в диапазоне от 4,4 до 4,8 и ферментативную активность свыше 40000 МЕ/мг и менее 50000 МЕ/мг.
Заявлена группа изобретений, относящихся к пищевой и бродильной промышленности: культуры чайного гриба Fungi Tea, Medusomyces gisevii alfa и Medusomyces gisevii, а также способ получения сброженной основы для производства кваса, способ получения культуральной жидкости чайного гриба и способ получения напитков из овощного сока или сброженных овощей.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу выявления устойчивых к пиразииамиду изолятов Mycobacterium tuberculosis, путем определения наличия мутаций в гене pncA, ассоциированных с формированием устойчивости к пиразинамиду, посредством проведения ПЦР в режиме «реального времени» с использованием HRM-анализа.
Изобретение относится к биотехнологии, микробиологии и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения бактериального препарата против болезней растений, вызываемых фитопатогенными грибами рода Fusarium, Microdochium, Pyrenophora и Puccinia.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен штамм бактерий Bacillus subtilis, депонированный в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии под номером RCAM01729 для получения биопрепарата против фитопатогенных грибов.

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения бифидогенного фактора предусматривает выделение дезоксирибонуклеиновой кислоты из биомассы бифидобактерий путем троекратной обработки ультразвуком при частоте 40 кГц в течение 30 мин с последующей хроматографией объединенных супернатантов на сефарозе Sepharose CL-4В.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Pseudomonas azotoformans депонирован под регистрационным номером BKM B-2762D, применяется для очистки морских экосистем от загрязнений нефтью и нефтепродуктов.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Rhodococcus erythropolis депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2612D и применяется для очистки воды, почвы, береговой зоны водных объектов и донных отложений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Rhodococcus erythropolis депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2613D, применяемый для очистки пресноводных, солоноватоводных и морских объектов и донных отложений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Microbacterium species депонирован под регистрационным номером BKM Ac-2615D, применяемый для очистки солоноватоводных и морских водоемов.
Группа изобретений относится к биотехнологии. Варианты питательной среды для селективного накопления энтеробактерий содержат панкреатический гидролизат рыбной муки, либо пептон мясной, либо панкреатический гидролизат рыбной муки и пептон мясной (в соотношении 1:1), желчь очищенную модифицированную (ЖОМ), натрий хлористый, глюкозу, калий фосфорнокислый однозамещенный и бриллиантовый зеленый в заданном соотношении.
Заявлена группа изобретений, относящихся к пищевой и бродильной промышленности: культуры чайного гриба Fungi Tea, Medusomyces gisevii alfa и Medusomyces gisevii, а также способ получения сброженной основы для производства кваса, способ получения культуральной жидкости чайного гриба и способ получения напитков из овощного сока или сброженных овощей.
Изобретение относится к биотехнологии, микробиологии и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения бактериального препарата против болезней растений, вызываемых фитопатогенными грибами рода Fusarium, Microdochium, Pyrenophora и Puccinia.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм обладает фунгицидной и бактерицидной активностями против фитопатогенных бактерий.

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Pseudomonas azotoformans депонирован под регистрационным номером BKM B-2762D, применяется для очистки морских экосистем от загрязнений нефтью и нефтепродуктов.
Наверх