Идентификация консорциума бактерий, разлагающих углеводороды, выделенных из загрязненной нефтью илистой почвы в Ханое, Вьетнам]

Биоремедиация является перспективным подходом для обработки загрязненных нефтяными загрязнителями сред. Основной целью данного исследования было выделение бактерий, способных разлагать углеводороды, для применения в очистке нефтесодержащих сточных вод с нефтезагрязненных участков в Ханое, Вьетнам. Исследуемый бактериальный консорциум был получен из загрязненного нефтью илистого образца почвы, обогащенного сырой нефтью, смешанной с дизельным топливом в качестве источника углерода. Восстановленный консорциум способен разлагать 93% содержания нефти после 7 дней испытаний. В общей сложности пять чистых бактериальных штаммов были выделены на TSA-агаре из сложных микробных сообществ и были отобраны в качестве потенциальных кандидатов для процессов биодеградации нефтесодержащего осадка. Эти изоляты были идентифицированы на основе их морфологических и биохимических характеристик. С помощью методов молекулярной биологии были исследованы пять бактерий, разлагающих углеводороды, и идентифицированы как Pseudomonas mendocina штамм МД1 (OL687411.1), Pseudomonas hydrolytica штамм МД2 (OL771695.1), Brucella intermedia штамм МД3 (OL687412.1), Pseudomonas stutzeri штамм МД4 (OL687413.1) и Stenotrophomonas nitritireducens штамм МД5 (OL687414.1). Морфологическая и биохимическая характеристика бактерий показала, что пять из них были грамотрицательными, палочковидными, каталазоположительными, идеальное значение pH было нейтральным, оптимальная температура роста составляла 30ºC в культуральной среде с соленостью 0.5%. Эти штаммы способны вырабатывать внеклеточные ферменты, такие как липаза, амилаза, целлюлаза, протеаза.

1. Bento F. M., Camargo F. A. d. O., Okeke B., Frankenberger-Júnior W. T. Bioremediation of soil contaminated by diesel oil. Brazilian Journal of Microbiology, 2003, vol. 34, pp. 65–68.

2. De Veras B. O., Dos Santos Y. Q., Diniz K. M., Carelli G. S. C., Dos Santos E. A. Screening of protease, cellulase, amylase and xylanase from the salt-tolerant and thermostable marine Bacillus subtilis strain Sr60. F1000Research, 2018, vol. 7, article number 1704. https://doi.org/DOI:10.12688/F1000RESEARCH.16542.1

3. Do T. T., Le V. T., Ngo C. C., Do T. T. H., Dang T. H. P. Biological characteristics and classification of thermophilic actinomycetes showed extracellular hydrolytic enzymes producing ability isolated from compost. E3S Web of Conferences, 2021, vol. 265, article number 04008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126504008

4. Hien L. T., Yen N. T., Nga V. T. Biosurfactant-producing Rhodococcus ruber TD2 isolated from oil poluted water in Vung tau coastal zone. Academia Journal of Biology, 2013, vol. 35, no. 4, pp. 454–460. https://doi.org/10.15625/0866-7160/v35n4.3775

5. Khusnuryani A., Martani E., Wibawa T., Widada J. Molecular identification of phenoldegrading and Biofi Lm-Forming bacteria from wastewater and peat soil. Indonesian Journal of Biotechnology, 2016, vol. 19, no. 2, pp. 99–110. https://doi.org/10.22146/ijbiotech.9299

6. Kumar A. P., Janardhan A., Radha S., Viswanath B., Narasimha G. Statistical approach to optimize production of biosurfactant by Pseudomonas aeruginosa 2297. 3 Biotech, 2015, vol. 5, iss. 1, pp. 71–79. https://doi.org/10.1007/s13205-014-0203-3

7. Kumar S., Stecher G., Tamura K. Mega7: Molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution, 2016, vol. 33, iss. 7, pp. 1870–1874.

8. Kumari S., Regar R. K., Manickam N. Improved polycyclic aromatic hydrocarbon degradation in a crude oil by individual and a consortium of Bacteria. Bioresource Technology, 2018, vol. 254, pp. 174–179. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.01.075

9. Margesin R., Hämmerle M., Tscherko D. Microbial activity and community composition during bioremediation of diesel-oil-contaminated soil: Effects of hydrocarbon concentration, ferti lizers, and incubation time. Microbial Ecology, 2007, vol. 53, iss. 2, pp. 259 – 269. https://doi.org/10.1007/s00248-006-9136-7

10. Mariano A. P., Kataoka A. P. A. G., Angelis D. F., Bonotto D. M. Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station. Brazilian Journal of Microbiology, 2007, vol. 38, iss. 2, pp. 346 – 353. https://doi.org/10.1590/S1517-83822007000200030

11. Muthukumar N., Mohanan S., Maruthamuthu S., Subramanian P., Palaniswamy N., Raghavan M. Role of Brucella sp. and Gallionella sp. in oil degradation and corrosion. Electrochemistry Communications, 2003, vol. 5, iss. 5, pp. 421–425. https://doi.org/10.1016/S1388- 2481(03)00093-6

12. Nandy A., Radović J. R., Novotnik B., Sharma M., Larter S. R., Thangadurai V. Investigation of crude oil degradation using metal oxide anode-based microbial fuel cell. Bioresource Technology Reports, 2020, vol. 11, article number 100449. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100449

13. Patowary K., Patowary R., Kalita M. C., Deka S. Development of an efficient bacterial consortium for the potential remediation of hydrocarbons from contaminated sites. Frontiers in Microbiology, 2016, vol. 7, article number 1092. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01092

14. Phuong D. T. H., Tuyen D. T., Thang L. V. Screening and identification of thermophilic cellulolytic bacteria isolated from sawdust compost. Povolzhskiy Journal of Ecology, 2021, no. 3, pp. 348–357. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2021-3-348-357

15. Poyraz N. Isolation of novel toluene degrading bacteria from waste water treatment plants and determination of their toluene tolerance and other biotechnological potential. Polish Journal of Environmental Studies, 2021, vol. 30, iss. 1, pp. 811–821. https://doi.org/10.15244/pjoes/123617

16. Sathishkumar M., Binupriya A. R., Baik S. H., Yun S. E. Biodegradation of crude oil by individual bacterial strains and a mixed bacterial consortium isolated from hydrocarbon contaminated areas. CLEAN – Soil, Air, Water, 2008, vol. 36, iss. 1, pp. 92–96. https://doi.org/10.1002/clen.200700042

17. Tian L., Ma P., Zhong J.-J. Kinetics and key enzyme activities of phenanthrene degradation by Pseudomonas mendocina. Process Biochemistry, 2002, vol. 37, iss. 12, pp. 1431–1437. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(02)00032-8

18. Tian X., Wang X., Peng S., Wang Z., Zhou R., Tian H. Isolation, screening, and crude oil degradation characteristics of hydrocarbons-degrading bacteria for treatment of oily wastewater. Water Science and Technology, 2018, vol. 78, no. 12, pp. 2626–2638. https://doi.org/10.2166/wst.2019.025 T

19. ozoni D., Zacaria J., Vanderlinde R., Delamare A. P. L., Echeverrigaray S. Degradation of citronellol, citronellal and citronellyl acetate by Pseudomonas mendocina IBPse 105. Electronic Journal of Biotechnology, 2010, vol. 13, no. 2, pp. 2–3.

20. Ugochukwu K. C., Agha N., Ogbulie J. Lipase activities of microbial isolates from soil contaminated with crude oil after bioremediation. African Journal of Biotechnology, 2008, vol. 7, no. 16, article number C1562DE8417. https://doi.org/10.5897/AJB08.093

21. Welz P., Swanepoel G., Weels S., Roes-Hill L. Wastewater from the edible oil industry as a potential source of lipase-and surfactant-producing actinobacteria. Microorganisms, 2021, vol. 9, iss. 9, article number 1987. https://doi.org/10.3390/microorganisms9091987