sevinПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛPovolzhskiy Journal of Ecology1684-73182541-8963Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН; Товарищество научных изданий КМК.10.18500/1684-7318-2018-3-290-299sevin-116Research ArticleСтатьиСнижение фитотоксичности ионов меди с помощью Rhodococcus-биосурфактантовDecreasing the Copper Ion Phytotoxicity Using Rhodococcus BiosurfactantsЛитвиненкоЛ. В.LitvinenkoLyudmila V.

614081, Пермь, Голева, 13

13 Golev Str., Perm 614081

 

lkostina@list.ruТищенкоА. В.TishchenkoArtem V.

614990, Пермь, Букирева, 15

15 Bukireva Str., Perm 614990

lkostina@list.ruИвшинаИ. Б.IvshinaIrina B.

614081, Пермь, Голева, 13; 614990, Пермь, Букирева, 15

13 Golev Str., Perm 614081; 15 Bukireva Str., Perm 614990

lkostina@list.ruИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАНРоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Russian Academy of SciencesRussian FederationПермский государственный национальный исследовательский университетРоссияPerm State UniversityRussian FederationИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университетРоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Russian Academy of Sciences; Perm State UniversityRussian Federation20180507201903290299Copyright © Литвиненко Л.В., Тищенко А.В., Ившина И.Б., 20192019Литвиненко Л.В., Тищенко А.В., Ившина И.Б.Litvinenko L.V., Tishchenko A.V., Ivshina I.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sevin.elpub.ru/jour/article/view/116

Изучено влияние меди на прорастание семян сельскохозяйственных растений: вики полевой, горчицы белой и овса посевного в присутствии Rhodococcus-биосурфактантов. В результате проведенных исследований установлено, что наиболее устойчивым растением к действию меди является овёс посевной, менее устойчивы семена вики полевой. По степени устойчивости к меди использованные в работе растения можно распределить в ряд: Avena sativa L. > Sinapis alba L. > Vicia sativa L. Медь в концентрации 50 ПДК и выше оказывает выраженное угнетающее действие на прорастание семян. Установлено, что в условиях загрязнения медью предварительная обработка семян Rhodococcus-биосурфактантами, а также прорастание семян в присутствии Rhodococcus-биосурфактантов способствуют значительному (до 4.5 раз) увеличению всхожести, энергии прорастания и жизнеспособности проростков овса, горчицы и вики. Разработан экологически безопасный способ снижения токсического действия меди на рост сельскохозяйственных культур растений: Avena sativa L., Sinapis alba L. и Vicia sativa L. в присутствии Rhodococcus-биосурфактантов.

The effect of copper on the germination of seeds of several agricultural plants, namely, common vetch, white mustard and oats in the presence of Rhodoccocus-biosurfactants was studied. As a result of the conducted studies it was established that Avena sativa L. was the most stable plant to the action of copper, and Vicia sativa L. was a less stable plant. By the copper resistance degree, the plants used in the work could be arranged in the series: Avena sativa L. > Sinapis alba L. > Vicia sativa L. Copper in concentrations from 50 MPC and above had a pronounced inhibitory effect on the germination of seeds. The pretreatment of seeds with Rhodococcus biosurfactants and seed germination under the conditions of copper contamination have been established to contribute to an increase (up to 4.5 times) in the germination, germinative energy and viability of oats, mustard and vetch sprouts. An ecologically safe method has been developed for reducing the toxic effect of copper on the growth of the following plant crops: Avena sativa L., Sinapis alba L., and Vicia sativa L. in the presence of Rhodococcus biosurfactants.

Rhodococcus-биосурфактантытяжелые металлыионы медизагрязнениеAvena sativaSinapis albaVicia sativaRhodococcus biosurfactantsheavy metalscopperAvena sativaSinapis albaVicia sativaИсследования выполнены при финансовой поддержке Комплексной программы фундаментальных исследований УрО РАН (проект №18-4-8-21) и в рамках государственного задания (№ госрегистрации темы 01201353247).This work was supported by the Complex program of Fundamental research of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (project no. 18-4-8-21) and the state task (state registration no. 01201353247).ReferencesГигиенические нормы 2.1.7.2041-06 «Почва, очистка населенных мест, отходы производства и потребления, санитарная охрана почвы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве». 2006. URL: http://www.gosthelp.ru/text/GN217204106Predelnodo-pust.html (дата обращения: 23. 03. 2017).Gigiyenicheskiye normy 2.1.7.2041-06. “Pochva,ochistka naselennykh mest,otkhody proizvodstva i potrebleniya,sanitarnaya okhrana pochvy. Predelno dopustimyye kontsentratsii (PDK) khimicheskikh veshchestv v pochve” (GN 2.1.7.2041-06. Soil, purification of populated areas, residuals. Threshold limit concentration of chemical substances in the soil), 2006. Available at: http://www.gosthelp.ru/text/GN217204106Predelnodopust.html (accessed 23 March 2017) (in Russian).Костина Л. В., Куюкина М. С., Ившина И. Б. Оценка возможности использования Rhodococcus-биосурфактантов для снижения присутствия тяжелых металлов в техногенно загрязненных почвах Свердловской области// Вестн. Перм. гос. ун-та. Сер. Биология. 2014. Вып. 4. С. 73 – 78.Kostina L. V., Kuyukina M. S., Ivshina I. B. Evaluation of Rhodococcusbiosurfactant potential towards the remediation of heavy metals from contaminated soils of Sverdlovsk region. Bulletin of Perm University. Biology, 2014, iss. 4, pp. 73 – 78 (in Russian).Литвиненко Л. В., Тищенко А. В. Влияние Rhodococcus-биосурфактанта на фитотоксичность ионов свинца// Вестн. Перм. гос. ун-та. Сер. Биология. 2017. Вып. 1. С. 80 – 87.Litvinenko L. V., Tishchenko A. V. Effects of Rhodococcus-biosurfactants on the lead ion phytoxicity. Bulletin of Perm University. Biology, 2017, iss. 1. pp. 80–87 (in Russian).Методические рекомендации 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности». 2007. URL: http://www.ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/52/52957/ (дата обращения: 18. 03. 2017).Metodicheskiye rekomendatsii 2.1.7.2297-07. “Obosnovaniye klassa opasnosti otkhodov proizvodstva i potrebleniya po fitotoksichnosti” (MR 2.1.7.2297-07. Justification of the hazard class of production and consumption waste on the ground of its phytotoxicity), 2007. Available at: http://www.ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/52/52957/ (accessed 18 March 2017) (in Russian).Об утверждении Критериев отнесения отходов к I – V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду: приказ Министерства природных ресурсов РФ от 04. 12. 2014 года №536. М., 2015. URL: http://publication.pravo.gov.ru (дата обращения: 23. 03. 2017).“Ob utverzhdenii Kriteriyev otneseniya otkhodov k I – V klassam opasnosti po stepeni negativnogo vozdeystviya na okruzhayushchuyu sredu” : Prikaz Ministerstva prirodnykh resursov RF ot 04. 12. 2014 goda no. 536 (“On Approval of the Criteria for the Recognition of Waste to I-V Classes of Danger by the Level of Negative Impacton the Environment”: Order of the Ministry of Natural Resources of the Russian Federation no. 536 of 04. 12. 2014). Moscow, 2015. Available at: http://publication.pravo.gov.ru (accessed 23 March 2017) (in Russian).Петухов А. С., Петухова Г. А. Ответные морфофизиологические реакции растений на загрязнение среды тяжелыми металлами// APRIORI. Сер. естественные и технические науки. 2015. №3. С. 1 – 6.Petukhov A. S., Petukhova G. A. Morphophysiological response ofplants to environmental pollution by heavy metals. APRIORI, Ser. Natural and Technical Sciences, 2015, no. 3, pp. 1–6 (in Russian).Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М., Лайдинен Г. Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2007. 172 с.Titov A. F., Talanova V. V., Kaznina N. M., Laidinen G. F. Ustoychivost rasteniy k tyazhelym metallam[Plants’ resistance to heavy metals]. Petrozavodsk, Karelskiy nauchnyy tsentr RAN, 2007. 172 p. (in Russian).Ivshina I. B., Kuyukina M. S., Philp J. C., Christofi N. Oil desorption from mineral and organic materials using biosurfactant complexes produced by Rhodococcus species // World J. of Microbiology and Biotechnology. 1998. Vol. 14. P. 711 – 717.Ivshina I. B., Kuyukina M. S., Philp J. C., Christofi N. Oil desorption from mineral and organic materials using biosurfactant complexes produced by Rhodococcus species. World J. of Microbiology and Biotechnology, 1998, vol. 14, pp. 711 – 717.Kuyukina M. S., Ivshina I. B., Philp J. C., Christofi N., Dunbar S. A., Ritchkova M. I. Recovery of Rhodococcusbiosurfactants using methyl-tertiary butyl ether extraction // J. Microbiological Methods. 2001. Vol. 46. P. 149 – 156.Kuyukina M. S., Ivshina I. B., Philp J. C., Christofi N., Dunbar S. A., Ritchkova M. I. Recovery of Rhodococcusbiosurfactants using methyl-tertiary butyl ether extraction. J. Microbiological Methods, 2001, vol. 46, pp. 149–156.

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