1.1.1. Свойства, строение и комплексообразование ЭДТА ………….……….6

1.2. Бактериальная деградация ЭДТА ………………………………………….7

1.2.1 Бактерии, разрушающие ЭДТА …………………………………………10

1.2.2. Характеристика штамма LPM-4………………………………………… 12

1.3. Понятие о кометаболизме …………………………………………………14

1.4. Периодическое культивирование …………………………………………20

1.5. Периодическое культивирование с подпиткой ………………………….23

Глава 2. Материалы и методы ………………………………………………….25

2.1. Условия культивирования………………………………………………….25

2.2. Методика приготовления питательных сред …………………………….26

2.3. Методы анализа…………………………………………………….……….28

2.3.1 Вычисление энергетического выхода роста штамма LPM-4 …………..29

2.3.2. Вычисление удельной скорости роста штамма LPM-4 ………………..32

Глава 3. Результаты и их обсуждение …………………………………………33

3.1. Исследование влияния степени деградации ЭДТА на ассимиляцию глюкозы бактериальным штаммом LPM-4 ……………………………………33

3.1.1. Динамика роста и потребления глюкозы и ЭДТА …………………….33

3.1.2. Динамика накопления биомассы и удельная скорость роста штамма LPM-4 …………………………………………………………………………….39

3.1.3. Накопление аммония в процессе роста штамма LPM-4 ……………….42

3.1.4. Показатели роста штамма LPM-4 при кометаболизме ЭДТА и глюкозы…………………………………………………………………………..44

3.2. Исследование способности штамма LPM-4 к ассимиляции ЭДТА и глюкозы в процессе длительного культивирования с добавлением субстрата…………………………………………………………………………46

3.2.1. Исследование ассимиляции ЭДТА штаммом LPM-4 в процессе культивирования с добавлением ЭДТА ………………………………………47

3.2.2. Исследование ЭДТА-индуцированной ассимиляции глюкозы штаммом LPM-4 в процессе длительного культивирования с добавлением глюкозы..50

3.2.3. Исследование способности штамма LPM-4 к переключению метаболизма от ассимиляции глюкозы к ассимиляции ЭДТА ……………..52

Заключение ………………………………………………………………………60

Выводы …………………………………………………………………………..62

Литература ………………………………………………………………………63

Приложение ……………………………………………………………………..66

Введение

Проблема очистки сточных вод, производство которых в России достигает 500 литров в сутки на душу городского населения, является одной из актуальнейших проблем наступившего века. В настоящее время разработаны и развиваются современные технологии очистки сточных вод. Наибольший интерес и перспективу имеют естественные и самые дешевые биологические методы очистки, представляющие собой интенсификацию природных процессов разложения органических соединений микроорганизмами в аэробных или анаэробных условиях. Существует множество биопрепаратов, используемых для очистки сточных вод. Это консорциумы микроорганизмов, выделенные методом накопительных культур обычно из активного ила аэротенков городских сооружений очистки сточных вод. Они используются для очистки сточных вод местного значения, например в селах, дачных и коттеджных поселках, небольших поселках городского типа, мини-заводах и т.п. Биопрепараты, содержащие ограниченное число видов микроорганизмов, по спектру разлагаемых веществ уступают свежему активному илу. Однако, они содержат быстро растущие штаммы, которые инициируют процессы разложения органических загрязнений. В нестерильном процессе развиваются также микроорганизмы, содержащиеся в отходах, и в микробное сообщество включаются недостающие звенья [1].

Мониторинг окружающей среды показывает, что в ней происходит постоянное накопление ЭДТА. В мире производится примерно 100 000 тонн ЭДТА в год [2-5]. Многочисленные исследования показали, что деградации ЭДТА в очистных сооружениях не происходит, а в природе существует лишь один значимый способ деградации ЭДТА – разложение комплекса Fe (III)EDTA под действием УФ лучей, который происходит лишь на поверхности воды [3]. Накопление ЭДТА в воде приводит к ухудшению качества питьевой воды, так как ЭДТА способствует переходу в растворенное состояние ионов металлов (в том числе тяжелых и токсичных). Большая часть этих комплексов проникает в грунтовые воды и водопроводы, ухудшая качество питьевой воды. Следует обратить внимание на то, что здоровью человека в первую очередь угрожают комплексы ЭДТА с токсичными металлами, а не ЭДТА, как химическое соединение.

До настоящего времени было выделено лишь несколько смешанных культур и всего три чистые культуры ЭДТА-деградирующих бактерий:

Agrobacteriumsp. ATCC 55002, грам-отрицательный изолят BNC 1,

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--