Реферат: Микробная утилизация полиароматических углеводородов
Исследования механизмов деструкции ПАУ (фенантрена) культурой Pseudomonas fluorescens показали /4/, что окисление ПАУ бактериями происходит последовательно, то есть ферментная атака направлена только на одно кольцо(Рис.5.).
Рис.5.Механизм деструкции фенантрена
Способность разрушать природные ароматические вещества натолкнула исследователей на мысль об использовании микроорганизмов для разрушения ароматических и полиароматических веществ- отходов химической индустрии. В 1990 году американские исследователи показали, что разрушающие лигнин грибы белой гнили Phanerohaete chrysosporium способны также разлагать полициклические ароматические углеводороды до СО2 /38/. Была так же показана способность бактериальных штаммов разлагать ПАУ /39/. В настоящее время работы по микробной деструкции ПАУ ведутся, практически, во всех развитых странах. Показано /40/, что деструкция ПАУ идет последовательно и начинается с гидроксилирования только одного ароматического кольца (рис.6.).
Рис.6.Гидроксилирование бензольного кольца. Упрощенная схема микробной деструкции нафталина
Таким образом простые ПАУ должны разлагаться микроорганизмами гораздо быстрее чем такие ПАУ как пирен, хризен, 3,4бензпирен и другие. В соответствии с правилом последовательного окисления только одного ароматического кольца при деструкции смеси ПАУ должно происходить накопление полиядерных веществ, разрушение которых требует длительных сроков инкубации. Правило последовательного окисления действует для различных видов микроорганизмов.
5.Цели и задачи исследования
Целью работы является изучение процессов биодеградации смеси вредных ПАУ микроорганизмами, разрушающими древесину и создание на их основе высокоэффективных штаммов-деструкторов указанных соединений.
Задачи исследования сводятся к:
1)Поиску в коллекциях и выделению из природных биоценозов микроорганизмов-деструкторов вредных веществ и отбор наиболее активных штаммов;
2)Адаптации штаммов к условиям культивирования (масштабирование процесса);
3)Изучению процессов разрушения многокомпонентной смеси ПАУ в условиях твердофазной ферментации;
4)Изучению фотолиза ПАУ.
6.Патентный поиск
Поиск патентной информации проводился на базе фундаментальной библиотеки СПбГТИ(ТУ), объединенной библиотеки ВИЗР и ВНИИСХМ, библиотеки АН, а также Российской Национальной библиотеки. Поиск осуществлялся по следующим направлениям: штаммы-деструкторы ароматических экотоксикантов, питательные смеси для очистки загрязненных почв, аппаратурное оформление процессов компостирования твердых отходов, методы предобработки отходов. По данным направлениям обнаружена следующая инормация:
1.Штамм актиномицетов Streptomyces rochei , осуществляющий полное разложение 2,4,6-трихлорфенола или 2,4-дихлорфенола или 2,6- дихлорфенола, или 2-хлорфенола: А.с. 1652335 СССР, МКИ5 С12 N 1/20, С12 S 13/00/ Головлева Л.А., Заборина О.Е., Перцова Р.Н., Евтушенко Л.И.; Ин-т биохимии и физиол. микроорганизмов АН СССР.- № 4696431; Заявл. 08.06.89; Опубл. 30.05.91, Бюл. № 20.
2.Методы и установка для [проведения] аэробного ферментативного, в частности, для компостирования органических материалов. Verfahren und Vorrichtung zur aeroben, fermentativen Hydrolyese, insbesondere zur Kompostierung vor organischen Stoffen: Заявка 3925905 ФРГ, МКИ5 С12М 1/02, СО5F 9/04/ Hofmann Hermann, Schnorr Karl Ersnt.-№ 3925905.6; Заявл. 04.08.89; Опубл. 28.02.91.
3.Фотолитически усиленное микробное разрушение [веществ] загрязняющих окружающую среду. Photochemically enhanced microbial degradation of enviromental pollutants: Пат. 5342779 США МКИ5 ВО9В 3/00, D06Н 16/00/ Matsumura Fumio, Katayama Arata; The Regents of the University of California.- №687368; Заявл.18.04.91; Опубл. 30.08.94; НКИ 453/262.5.
4.Улучшенная смесь питательных соединений для биологической очистки загрязненых почв и вод. Verbesserte Nahrstoffgemische fur die Bioremediation verschmutzter Boden und Cewasser: Заявка 4228168 ФРГ, МКИ5 С12N 1/26, С12S 9/00/ Kopp-Holtwiesche Bettinna, Weiss Albricht; Henkel KGaA.-№ 4228168.7; Заявл. 25.08.92; Опубл. 03.03.94.
5.Штамм бактерий - деструктор фенола, бензола и их галогензамещенных аналогов: Пат. 2041943 Россия, МКИ6 C12N 1/12, CO2F 3/34/ Зайцев Г.М., Ивойлов В.С; Суровцева Э.Г.; Науч.-произв. предприятие Биотехинвест. - №92014789/13; Заявл. 28.12.92; Опубл. 20.08.95, Бюл. № 23.
7.Экспериментальная часть
7.1 . Материалы и методы
7.1 .1. Материалы
7.1.1.1.Штаммы микроорганизмов
В нашей работе были использованы штаммы мицеллиальных грибов любезно предоставленные Ю.С.Оследкиным (ВНИИСХМ, г.Пушкин).
В таблице №1 приводится список видов и номера штаммов, а также указывается доступная информация об источнике их происхождения (организации и/или географическом и/или экологическом происхождении).
таблица 1
|
№п/.п |
название штамма |
коллекционный/ музейный номер штамма |
источник |
|
1 |
Trichoderma linorum |
32 |
ARRIAМ |
|
2 |
Trichoderma linorum |
К-во Просмотров: 264
Бесплатно скачать Реферат: Микробная утилизация полиароматических углеводородов
|