RU2617950C1 - Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов - Google Patents
Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617950C1 RU2617950C1 RU2015157251A RU2015157251A RU2617950C1 RU 2617950 C1 RU2617950 C1 RU 2617950C1 RU 2015157251 A RU2015157251 A RU 2015157251A RU 2015157251 A RU2015157251 A RU 2015157251A RU 2617950 C1 RU2617950 C1 RU 2617950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- strain
- stenotrophomonas maltophilia
- soil
- snbs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/07—Bacillus
- C12R2001/125—Bacillus subtilis ; Hay bacillus; Grass bacillus
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Virology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 обладает способностью быстро утилизировать нефть и нефтепродукты (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат) в широком диапазоне температур от +5 до +37°С. Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-12247 и может быть использован как для очистки почвы, так и для очистки воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат). Изобретение позволяет повысить эффективность и сократить сроки очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов в широком диапазоне температур от +5 до +37°С. 1 ил., 3 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области микробиологии и представляет собой новый штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3, обладающий способностью быстро утилизировать нефть и нефтепродукты (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат) в широком диапазоне температур от +5 до +37°С.
В настоящее время загрязнение окружающей среды нефтяными углеводородами является одной из актуальных проблем. Ежегодно в России происходит в среднем около 20 тысяч инцидентов, связанных с попаданием нефти и нефтепродуктов в почвы и открытые водоемы. При масштабных разливах загрязнения распространяются на сопредельные территории, в результате нарушенные земли на долгие годы выводятся из хозяйственного оборота. Из многочисленных методов, которые позволяют сократить сроки реабилитации нефтезагрязненных почв, наиболее оправданными и экологичными считаются биологические способы, основанные на интенсификации микробиологической деструкции нефтяных углеводородов (см. Коронелли Т.В., Комарова Т.И., Ильинский В.В. и др. Интродукция бактерий рода Rhodococcus в тундровую почву, загрязненную нефтью // Прикладная биохимия и микробиология, 1997. Т.33. №2. – С.198-201).
Известен консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов в составе Pseudomonas putida ПИ Ко-1, Pseudomonas fluorescens ПИ-896, Micrococcus sp. ПИ Ky-1, Burkholderia caryophylli Jap-3, Serratia odorifera Jap-1 при весовом соотношении 3-12 мас.% каждого микроорганизма (см. RU № 2191643, МПК B09C1/10, C12N1/20, C12N1/20, C12R1:01, опубл. 27.10.2002).
Недостатком известного решения является то, что при приготовлении рабочей суспензии микроорганизмов температура поддерживается на уровне +18…+22ºС, т.е. микроорганизмы, входящие в состав консорциума, не способны к деградации нефтепродуктов при пониженных положительных температурах (+5ºС).
Известны штаммы: Acinetronacter sp. HB-1 (см. RU № 2077579, МПК C12N1/20, C02F3/34, B09C1/10, C12R1:01, C12N1/20, B09C101:00, опубл. 20.04.1997); Pseudomonas putida 36 (см. SU № 1076446, МПК C02F3/34, B09C1/10, C12N1/20 C02F3/34, C02F101:32, C12N1/20, C12R1:40, опубл. 28.02.1984); Pseudomonas alcaligenes E7 (см. RU № 2134723, МПК C12N1/20, C02F3/34, B09C1/10, C12N1/20, C12R1:38, опубл. 20.08.1999).
Недостатком известных штаммов является то, что они также утилизируют нефть при сравнительно высоких температурах.
Известен штамм бактерий Bacillus subtilis Zb52, предназначенный для биоочистки сточных вод (см. KZ № 27045, МПК C12N 1/20, C12N 9/56, C12R 1/125, опубл. 14.06.2013). Штамм бактерий эффективен для очистки сточных вод, активно расщепляет животные жиры, в том числе бараний жир на 83 %, говяжий - на 88 % и свиной - на 91 %.
Недостатком известного штамма бактерий является неизученность окисляющей активности по отношению к нефти и нефтепродуктам, что не позволяет оценить его деструктирующую способность по отношению к нефтяным углеводородам.
Известен нефтедеструктор, включающий культуру бактерий и микробное удобрение, содержащее нативные микроорганизмы: Clavibacter michiganese, Bacillus amyloliguefaciens, Micrococcus varians (см. Архипченко И.А., Загвоздкин В.К. Очистка нефтезагрязненных почв с помощью препаратов на основе микробных удобрений // Экология и промышленность России. Спецвыпуск. 2004. С. 16-18).
Недостатком является то, что нефтедеструктирующая активность клеток микроорганизмов недостаточна для проведения нефтеочистки почвы в районах с коротким тепловым периодом.
В качестве прототипа служит штамм бактерий «Bacillus subtilis Колыма 7/2» (см. RU №2446900, МПК В09С 1/10, опубл. 10.04.2012), обладающий способностью эффективно снижать концентрацию нефти в почве до 0,48% в течение 3 месяцев летнего периода.
Недостатком изобретения является то, что штамм осуществляет деградацию только нефти и только в почве и не способен утилизировать нефтепродукты (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат), в том числе в условиях широкого диапазона температур от +5 до +37°С.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в расширении номенклатуры штаммов, обладающих утилизирующей способностью по отношению к нефти и нефтепродуктам (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат) как в почве, так и в воде в условиях широкого диапазона температур от +5 до +37°С.
Поставленная задача решена тем, что получен штамм Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 - деструктор нефти и нефтепродуктов, обладающий утилизирующей способностью по отношению как к нефти, так и нефтепродуктам (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат), перспективный для очистки, почв и воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат) в широком диапазоне температур (от +5 до +37°С) в относительно короткие сроки (3-45 суток).
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение поставленных функциональных задач.
Заявляемый штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 выделен 16 февраля 2015 года из мерзлых почвенных образцов, загрязненных соляркой, отобранных возле емкостей Момского РЭС ОАО «Сахаэнерго», Северо-Восток Якутии, Момский район, село Хонуу.
Штамм идентифицирован и депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ), ФГУП «ГосНИИгенетика», 117 545, Москва, 1-й Дорожный пр-д, 1, регистрационный номер ВКПМ В-12247.
Первичный скрининг по базе данных GenBank и RDP-II показал, что исследуемый штамм принадлежит к следующим систематическим группам Bacteria; Proteobacteria; Gammaproteobacteria; Xanthomonadales; Xanthomonadaceae; Stenotrophomonas.
При секвенировании вариабельных участков 16S rDNA получена следующая собранная нуклеотидная последовательность для исследуемого штамма:
CACACTCTAGTCGCCCAGTATCCACTGCAGTTCCCAGGTTGAGCCCAGGGCTTTCACAACGGACTTAAACGACCACCTACGCACGCTTTACGCCCAGTAATTCCGAGTAACGCTTGCACCCTTCGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGAAGTTAGCCGGTGCTTATTCTTTGGGTACCGTCATCCCAACCGGGTATTAGCCAGCTGGATTTCTTTCCCAACAAAAGGGCTTTACAACCCGAAGGCCTTCTTCACCCACGCGGTATGGCTGGATCAGGCTTGCGCCCATTGTCCAATATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGACCGTGTCTCAGTTCCAGTGTGGCTGATCATCCTCTCAGACCAGCTACGGATCGTCGCCTTGGTGGGCCTTTACCC
Результаты обработки секвенсов представляются в графическом виде.
S002910548 0.966 0.846 1375 Luteimonas cucumeris (T); Y4; HQ874629
S000020206 0.980 0.841 1384 Pseudoxanthomonas broegbernensis (T); B1616/1; AJ012231
S000503245 0.978 0.856 1362 Pseudoxanthomonas daejeonensis (T); TR6-08; AY550264
S000007629 0.996 0.903 1345 Pseudomonas geniculata (T); ATCC 19374T; AB021404
S000009493 0.987 0.933 1388 Pseudomonas beteli (T); ATCC 19861T; AB021406
S000010261 0.998 0.944 1400 Pseudomonas hibiscicola (T); ATCC 19867T; AB021405
S000129976 0.984 0.852 1431 Stenotrophomonas rhizophila (T); e-p10; AJ293463
S000824093 1.000 0.992 1444 Stenotrophomonas maltophilia (T); IAM 12423; AB294553
S001097383 0.993 0.867 1367 Stenotrophomonas chelatiphaga (T); LPM-5; EU573216
S001611233 0.998 0.944 1392 Stenotrophomonas pavanii (T); ICB 89; FJ748683
S000020206 0.980 0.841 1384 Pseudoxanthomonas broegbernensis (T); B1616/1; AJ012231
S000503245 0.978 0.856 1362 Pseudoxanthomonas daejeonensis (T); TR6-08; AY550264
S000007629 0.996 0.903 1345 Pseudomonas geniculata (T); ATCC 19374T; AB021404
S000009493 0.987 0.933 1388 Pseudomonas beteli (T); ATCC 19861T; AB021406
S000010261 0.998 0.944 1400 Pseudomonas hibiscicola (T); ATCC 19867T; AB021405
S000129976 0.984 0.852 1431 Stenotrophomonas rhizophila (T); e-p10; AJ293463
S000824093 1.000 0.992 1444 Stenotrophomonas maltophilia (T); IAM 12423; AB294553
S001097383 0.993 0.867 1367 Stenotrophomonas chelatiphaga (T); LPM-5; EU573216
S001611233 0.998 0.944 1392 Stenotrophomonas pavanii (T); ICB 89; FJ748683
По данным анализа RDP II 16S рРНК было построено филогенетическое дерево с гомологичными штаммами Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 (см. чеотеж).
Критерием отнесения микроорганизма к тому или иному виду считается гомология не менее 97%.
По результатам проведенного анализа секвенсов вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК, тестируемый штамм отнесен к видy Stenotrophomonas maltophilia (100%).
Полученный штамм характеризуется следующими признаками.
Морфологические признаки.
Грамотрицательные палочки в мазках расположены одиночно или беспорядочными скоплениями. Спор и капсул не образует.
Культуральные признаки.
На мясопептонном агаре (МПА) (мас.%): ферментативный пептон – 1,0; натрий хлористый – 0,5; агар – 1,0; вода мясная - остальное, рН 7,0-7,2, формирует полупрозрачные желтоватые колонии с ровным краем диаметром 1-3 мм. Консистенция мягкая, легко снимаются с поверхности агара, легко размазываются. Старые культуры могут образовывать коричневатый или сероватый пигмент.
На питательном агаре на основе гидролизата рыбной муки (мас.%): гидролизат рыбной муки - 1,2; пептон ферментативный - 1,2; натрий хлористый - 0,6; агар - 1,0; вода дистиллированная - остальное; рН 7,1 - 7,5, формирует полупрозрачные желтоватые колонии с ровным краем диаметром 1-3 мм. Консистенция мягкая, легко снимаются с поверхности агара, легко размазываются. Старые культуры могут образовывать коричневатый или сероватый пигмент.
На среде Сабуро (масс. %): гидролизат рыбной муки – 1,0; панкреатический гидролизат казеина – 1,0; дрожжевой экстракт – 0,2; натрия фосфат однозамещенный – 0,2; D-глюкоза – 4,0; агар – 1,0; вода дистиллированная – остальное; рН 6,0±3, формирует желтоватые колонии, в старых культурах может образовывать коричневатый или серый пигмент, диаметр колоний 1-3 мм. Консистенция мягкая, легко снимаются с поверхности агара, легко размазываются.
В мясопептонном бульоне (мас.%): ферментативный пептон – 1,0, натрий хлористый – 0,5, вода мясная – остальное; рН 7,0-7,2, образует муть.
На минеральной среде Мюнца (см. Керстен Д.К. Морфологические и культуральные свойства индикаторных микроорганизмов нефтегазовой съемки - Микробиология, 1963, №5- С.1024-1030) с нефтью и нефтепродуктами (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат, бензин) следующего состава: (мас.%) KNO3 – 0,4; MgSO4 ·7H2O – 0,08; NaCl – 0,1; K2 HPO4 – 0,14; KH2 PO4 – 0,06; агар - 2,0; нефть или нефтепродукты – 1,0; вода дистиллированная – остальное, рН – 7,2, растет в виде полупрозрачных серовато-желтых мелких колоний диаметром 1 мм.
Физиолого-биохимические признаки.
Штамм аэроб растёт при температуре от +5 до +37°С, более интенсивно растет +10-(+30)°С. Растёт при рН 5,0–8,5. Оптимум рН 6,5–8,0. Растёт в солевом бульоне с добавлением 0,1-2,0% NaCl.
Используемые источники углерода: сорбит, маннит.
Проверенные неиспользуемые источники углерода: лактоза, глюкоза, цитрат натрия, малонат натрия. Штамм индол-отрицателен. Реакция Фогес - Проскауэра отрицательная. Фенилаланиндезоксаминаза отрицательная. Не ферментирует бета-галактозидазу. Не утилизирует инозит. Продукт, синтезируемый штаммом: поверхностно-активные вещества, способные деструктировать нефть. Использует в качестве источника энергии углеводороды нефти и нефтепродуктов.
Штамм не токсичен по отношению к высшим растениям (биотестирование проведено на семенах овса обыкновенного сорт «Скакун»).
Штамм может поддерживаться регулярными пересевами (1 раз в 10-14 дней) на скошенном мясопептонном агаре или храниться в лиофилизированном состоянии в ампулах при температуре +4°С.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Выделение и культивирование штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 выделен из мерзлых почвенных образцов, загрязненных соляркой, методом накопительных культур на среде Мюнца с нефтью с последующим пересевом на МПА.
Для этого 1,0 г мерзлого грунта с вышеуказанного объекта вносили в 250 мл минеральной среды Мюнца следующего состава: (мас.%) KNO3 – 0,4; MgSO4 ·7H2O – 0,08; NaCl – 0,1; K2 HPO4 – 0,14; KH2 PO4 – 0,06; вода дистиллированная – остальное, рН – 7,2. В качестве единственного источника углерода и энергии использовали нефть, которую вносили в среду Мюнца в количестве 1000 мг на 1,0 дм3 среды. На первом этапе инкубация проводилась в качалочных условиях при 200 об/мин и температуре +20±1°С. Рост бактерий наблюдали уже через 3 дня инкубации по образованию мутной эмульсии с и дезинтеграции слоя нефти.
Чистая культура бактерий Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 была получена путем культивирования при вышеперечисленных условиях и многократных пересевов (более 10) накопительной культуры на чашки Петри с МПА.
Далее посевы инкубировали в стационарных условиях при различных температурах от +5 до +37°С. Через 72 ч на поверхности МПА наблюдали появление полупрозрачных колоний желтовато-серого цвета диаметром до 5 мм, которые по культурально-морфологическим и биохимическим признакам, а также по результатам проведенного анализа нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК и ключевых фенотипических признаков согласно таксономическим описаниям, приведенным в Определителе Берги (см. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Book Review Int. J. of Syst. Bact.; July 1985, p. 408.) идентифицированы как штамм Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Пример 2. Приготовление бактериального препарата на основе клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Изолированные колонии, полученные по примеру 1, пересевали на скошенный МПА и инкубировали 48 часов при температуре +20±1°С. Выросшие на МПА культуры Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 смывали 0,9 % раствором NaCl; готовили исходную микробную суспензию бактериального изолята с титром 1·109 микробных клеток/см3 по оптическому стандарту ГИСК им. А.М. Тарасевича.
Для получения препарата готовили жидкую минеральную среду по примеру 1 и культивировали в колбах в качалочных условиях в течение 48 часов при температуре 20±1°С, при 200 об/мин. Полученную жидкую смесь клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 с титром 1·109 клеток/см3 использовали в качестве препарата для обработки почвы и воды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами.
Пример 3. Исследование нефтеокисляющей активности штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Клетки штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 смывают 0,9 % раствором NaCl со скошенного мясо-пептонного агара. Готовят исходную микробную суспензию бактериального изолята объемом 25 см3 с концентрацией 1·109 микробных клеток/см3 по оптическому стандарту ГИСК им. А.М. Тарасевича.
Полученный бактериальный изолят штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 культивируют в водной среде с минеральным составом по примеру 1.
В колбочки объемом 250,0 см3 вносят по 100,0 см3 готовой минеральной среды и 1000 мг нефти. Колбы засевают клетками штамма до концентрации 1·109 клеток/ см3. В качестве контроля ставят такую же колбу со средой, нефтью и без бактерий для определения общих (естественных) потерь. Опыт проводят в трех повторениях. Колбы культивируют при разных температурах (от +5°C до +37°С) в течение 3-5 суток.
Биодеградацию нефти и нефтепродуктов определяют спектрометрическим методом с использованием концентратомера «ИКН-025» (см. ФР.1.31.2007.03234 МВИ 01.02.117 Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в питьевых, природных и сточных водах ИК-спектрометрическим методом с использованием концентратомера «ИКН-025»).
Данные эксперимента показывают, что в водной среде с минеральными компонентами, в условиях постоянной аэрации, предлагаемый штамм уже через 3-е суток при температуре +5°C утилизирует 4,4–5,5% нефти и нефтепродуктов; при температуре +20°C – 56,4–59,8 %; при температуре +30°C – 62,0–63,4%; при температуре +37°C – 67,0–69,6%; в зависимости от типа ксенобиотика (см. таблицу 1).
Пример 4. Очистка воды от нефти с помощью клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
В эксикатор объемом 5,0 дм3 вносят 3,0 дм3 водопроводной воды, отстоявшейся в течение суток при комнатной температуре. В воду добавляют 30000 мг сырой неочищенной нефти и 30,0 см3 бактериального изолята штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 (по примеру 2), содержащего 1·109 клеток/см3 суспензии. В качестве контроля используют воду в количестве 3,0 дм3 с добавлением 30000 мг нефти и без внесения микробной суспензии бактериального изолята.
Эксперимент проводят в течение 45 суток при температуре +20±1˚С.
Полученные результаты (см. таблицу 2) показали, что в воде деструкция нефти под влиянием штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 за 45 суток составила 53,0 %. Деструкция в контрольной ёмкости существенно не изменилась.
Пример 5. Очистка почвы от нефтезагрязнений с помощью клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Опыты с применением клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 для очистки почвы от нефти проведены на супесчанной почве в условиях модельного опыта. Исходное содержание нефтепродуктов (НП) в почве до обработки почв клетками штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 составило 3000 мг/кг, что соответствовало среднему уровню загрязнения в соответствии с нормативными документами (см. Письмо Минприроды России от 27.12.1993 г. № 04-25/61-5678 «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами»; Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель. Комитет РФ по земельным ресурсам от 27 марта 1995 г. № 3-15/582, 29 с.).
Эффективность применения штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 оценивали по степени деградации нефтезагрязнения в почвенных образцах, отобранных для анализа, до и после внесения микробной суспензии на основе клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3.
Поскольку единого нормативного документа по оценке допустимого содержания нефтепродуктов в почве нет, оценку остаточного содержания нефти в почве до и после проведения опыта проводили гравиметрическим методом согласно инструкции общепринятым документам (см. РД 39-0177098-015-90 «Инструкция по контролю за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтепрома»).
Для этого образцы почвы до и после обработки биопрепаратом подвергались экстракции в аппарате Сокслета четыреххлористым углеродом, после чего экстрагент удаляли перегонкой с дефлегматором, доводя остаток до постоянного веса. Определение влажности образцов проводили общепринятым методом (см. ГОСТ 28268-89 «Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности»), после чего производили перерасчет содержания нефтепродуктов на сухую почву.
Опыты проводили в условиях холодильной камеры при температуре +5±1ºС; в комнатных условиях при температуре +20±1ºС и в термостатированных условиях при температуре +30±1ºС и температуре +37±1ºС.
Установлено, что степень биодеградации нефтепродуктов в опытных образцах через 45 суток после обработки почв бактериальной суспензией на основе клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 составила при температуре +5±1ºС – 6,6%; при температуре +20±1ºС – 54,8%; при температуре +30±1ºС – 60,0%; при температуре +37±1ºС – 60,6% (см. таблицу 3).
Таким образом, преимуществом предлагаемого штамма является то, что он обладает высокой утилизирующей способностью по отношению как к нефти, так и к нефтепродуктам в относительно короткие сроки (от 3 до 45 суток), в широком диапазоне температур от +5 до +37°С, который может быть использован как для очистки почвы, так и для очистки воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (дизельное топливо, масло моторное, масло гидравлическое, газовый конденсат).
Таблица 1
Степень утилизации нефтепродуктов штаммом Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 в водной среде с минеральными компонентами
Вариант опыта | Отбор контрольных проб | Содержание нефтепродуктов, мг/дм3 | |||
t°С | |||||
+5 | +20 | +30 | +37 | ||
Вода+минеральные компоненты+штамм+ нефть |
до опыта | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 |
после опыта | 956,0 | 404,0 | 380,0 | 304,0 | |
% деструкции | 4,4 | 59,6 | 62,0 | 69,6 | |
Вода+минеральные компоненты+штамм+ дизельное топливо |
до опыта | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 |
после опыта | 950,0 | 436,0 | 366,0 | 330,0 | |
% деструкции | 5,0 | 56,4 | 63,4 | 67,0 | |
Вода+минеральные компоненты+штамм+ масло моторное |
до опыта | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 |
после опыта | 948,0 | 402,0 | 380,0 | 322,0 | |
% деструкции | 5,2 | 59,8 | 62,0 | 67,8 | |
Вода+минеральные компоненты+штамм+ масло гидравлическое |
до опыта | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 |
после опыта | 954,0 | 402,0 | 380,0 | 312,0 | |
% деструкции | 4,6 | 59,8 | 62,0 | 68,8 | |
Вода+минеральные компоненты+штамм+ газовый конденсат |
до опыта | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 | 1000,0 |
после опыта | 945,0 | 404,0 | 376,0 | 320,0 | |
% деструкции | 5,5 | 59,6 | 62,4 | 68,0 |
Таблица 2
Деструкция нефти в воде штаммом Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3
Содержание нефтепродуктов, мг/дм3 | Степень утилизации нефти, % | ||
Вариант опыта | до опыта | после опыта | |
Вода+нефть+ штамм | 30 000,0 | 15 900,0 | 53,0 |
Контроль: Вода+нефть | 30 000,0 | 29 300,0 | 2,3 |
Таблица 3
Деструкция нефтепродуктов в почве под влиянием клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3
Схема опыта | Содержание нефти, мг/кг | Деградация нефти, % |
|
до очистки | после очистки | ||
Опыт при температуре +5±1ºС | |||
Контроль (почва + нефть) | 3000,0 | 2940,0 | 2,0 |
Почва + нефть + суспензия клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 | 3000,0 | 2800,0 | 6,6 |
Опыт при температуре +20±1ºС | |||
Контроль (почва + нефть) | 3000,0 | 2820,0 | 6,0 |
Почва + нефть + суспензия клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 | 3000,0 | 1356,0 | 54,8 |
Опыт при температуре +30±1ºС | |||
Контроль (почва + нефть) | 3000,0 | 2794,0 | 6,8 |
Почва + нефть + суспензия клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 | 3000,0 | 1200,0 | 60,0 |
Опыт при температуре +37±1ºС | |||
Контроль (почва + нефть) | 3000,0 | 2760,0 | 8,0 |
Почва + нефть + суспензия клеток штамма Stenotrophomonas maltophilia СНБС-3 | 3000,0 | 1180,0 | 60,6 |
Claims (1)
- Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia ВКПМ В-12247 - деструктор нефти и нефтепродуктов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157251A RU2617950C1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157251A RU2617950C1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617950C1 true RU2617950C1 (ru) | 2017-04-28 |
Family
ID=58697502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015157251A RU2617950C1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617950C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116987614A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-11-03 | 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司 | 寡养单胞菌及其在制作窖泥中的应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513702C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Штамм бактерий bacillus vallismortis - деструктор нефти и нефтепродуктов |
-
2015
- 2015-12-31 RU RU2015157251A patent/RU2617950C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513702C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Штамм бактерий bacillus vallismortis - деструктор нефти и нефтепродуктов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧУКПАРОВА А.У., Интенсификация деградации нефтяных углеводородов с использованием монокультур и консорциумов микроорганизмов - нефтедеструкторов, Вестник КазН. Биологическая серия., 2011, N1, (47), стр. 100-104. СОПРУНОВА О.Б., КЛЮЯНОВА М.А., Штаммы- деструкторы нефтяных углеводородов, Вестник АГТУ, 2007, N 1 (36), стр.180-183. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116987614A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-11-03 | 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司 | 寡养单胞菌及其在制作窖泥中的应用 |
CN116987614B (zh) * | 2023-04-13 | 2024-05-28 | 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司 | 寡养单胞菌及其在制作窖泥中的应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2523584C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Exiguobacterium mexicanum - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | |
Tanzadeh et al. | Biological removal of crude oil with the use of native bacterial consortia isolated from the shorelines of the Caspian Sea | |
CN101974446A (zh) | 一种产生生物乳化剂和降解烷烃的耐盐红球菌及其在石油污染盐碱土壤生物修复中的应用 | |
El Mahdi et al. | Isolation and characterization of Pseudomonas sp. NAF1 and its application in biodegradation of crude oil | |
RU2482179C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus atropheus - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | |
RU2484130C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Pseudomonas panipatensis ВКПМ В-10593 - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | |
KR20140119856A (ko) | 바이오 플락 시스템의 수질 정화용 갯벌 유래 로도코커스 속 신규 균주 및 미생물 제재 | |
Stancu | Response mechanisms in Serratia marcescens IBB Po15 during organic solvents exposure | |
Namwong et al. | Identification of Staphylococcus strain CH1-8 and its oil-degradation | |
RU2617950C1 (ru) | Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia - деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2513702C1 (ru) | Штамм бактерий bacillus vallismortis - деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2615464C1 (ru) | Препарат для очистки почв и водных объектов от нефти и нефтепродуктов | |
Zobaer et al. | Isolation of biosurfactant producing bacteria from oil-spilled soil and characterization of their secreted biosurfactants in pathogen-inhibition and oil-emulsification | |
Huang et al. | Phylogenetic diversity and characterization of 2-haloacid degrading bacteria from the marine sponge Hymeniacidon perlevis | |
KR101475589B1 (ko) | 연안 갯벌에서 분리 동정한 균주 및 이를 이용한 갯벌 유기물 정화제 | |
RU2687155C1 (ru) | Штамм бактерий microbacterium paraoxydans bkm ac-2619d - деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2560272C1 (ru) | Штамм бактерий serratia plymuthica -деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2675940C1 (ru) | Штамм бактерий Bacillus sp. ВКМ В-2815D - деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2617951C1 (ru) | Штамм бактерий Bacillus subtilis - деструктор нефти и нефтепродуктов | |
RU2617949C1 (ru) | Способ очистки почвы и водной среды от нефти и нефтепродуктов | |
RU2228952C2 (ru) | Штамм бактерий pseudomonas stutzeri mev-s1, используемый для очистки почв, грунтовых и поверхностных вод от нефти и продуктов ее переработки | |
El Mahdi et al. | Performance of isolated Kocuria sp | |
RU2558299C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Rhodococcus sp. - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | |
RU2687131C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ MICROCOCCUS LUTEUS VKM Aс-2627D - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | |
RU2560279C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Kocuria sp. - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190101 |