RU2688725C2 - Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products - Google Patents
Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688725C2 RU2688725C2 RU2017136245A RU2017136245A RU2688725C2 RU 2688725 C2 RU2688725 C2 RU 2688725C2 RU 2017136245 A RU2017136245 A RU 2017136245A RU 2017136245 A RU2017136245 A RU 2017136245A RU 2688725 C2 RU2688725 C2 RU 2688725C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- vkm
- consortium
- microorganisms
- sediments
- Prior art date
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title abstract description 27
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title abstract description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title description 2
- 241000187561 Rhodococcus erythropolis Species 0.000 claims abstract description 11
- 241000845817 Sphingobacterium siyangense Species 0.000 claims abstract description 9
- 241000028636 Pseudomonas abietaniphila Species 0.000 claims abstract description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 16
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002352 surface water Substances 0.000 abstract description 8
- 241001051769 Delftia tsuruhatensis Species 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 49
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 10
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 9
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 8
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 8
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 7
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 7
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 6
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 6
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 5
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 5
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 5
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 5
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 206010056474 Erythrosis Diseases 0.000 description 3
- 210000003495 flagella Anatomy 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001600129 Delftia Species 0.000 description 2
- 241001467578 Microbacterium Species 0.000 description 2
- 108030002435 Naphthalene 1,2-dioxygenases Proteins 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001135317 Phyllobacterium myrsinacearum Species 0.000 description 2
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 2
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 2
- 241001136275 Sphingobacterium Species 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 2
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 description 2
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 description 2
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000193764 Brevibacillus brevis Species 0.000 description 1
- 108010080972 Catechol 2,3-dioxygenase Proteins 0.000 description 1
- 108010081498 Cytochrome P-450 CYP4A Proteins 0.000 description 1
- WUNMAQLRUBXKIL-PCIXLOPBSA-N Ins-1-P-Cer(d20:0/24:0) Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H]([C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WUNMAQLRUBXKIL-PCIXLOPBSA-N 0.000 description 1
- 239000006137 Luria-Bertani broth Substances 0.000 description 1
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- 241000187563 Rhodococcus ruber Species 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007956 bioemulsifier Substances 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 229940029985 mineral supplement Drugs 0.000 description 1
- 235000020786 mineral supplement Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010041215 salicylic acid 5-hydroxylase Proteins 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
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
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)
- Soil Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Описание изобретенияDescription of the invention
Изобретение относится к области экологической биотехнологии и может быть использовано при очистке поверхностных вод и седиментов Балтийского моря от нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental biotechnology and can be used in the purification of surface water and sediments of the Baltic Sea from oil and oil products.
Изобретение представляет собой консорциум непатогенных микроорганизмов, утилизирующих углеводороды нефти в широком диапазоне температур (от 6°С до 30°С), в воде Балтийского моря соленостью 3-7‰ и продуцирующих биологически-активные вещества. В состав консорциума входят пять мезофильных бактериальных штаммов - Pseudomonas abietaniphila 30W - ВКМ В-3174D, Delftia tsuruhatensis 40S - ВКМ В-3175D, Sphingobacterium siyangense 13S - ВКМ В-3176D, Rhodococcus erythropolis 66S - ВКМ Ac-2778D, Rhodococcus erythropolis 29S - ВКМ Ac-2777D. В зависимости от уровня загрязнения, для эффективной очистки поверхности моря численность вносимых микроорганизмов должна быть не менее 1×106-107 КОЕ/м2.The invention is a consortium of non-pathogenic microorganisms that utilize oil hydrocarbons in a wide range of temperatures (from 6 ° C to 30 ° C) in the water of the Baltic Sea with a salinity of 3-7 and producing biologically active substances. The consortium consists of five mesophilic bacterial strains - Pseudomonas abietaniphila 30W - crypto-marc-3174D, Delftia tsuruhatensis 40S - VKM B-3175D, Sphingobacterium siyangense 13S - VKM B-3176D, Rhodococcus erythrosis riydense 13S - VKM B-3176D, Rhodococcus erythrosis riydense 13S - VKM B-3176D, Rhodococcus erythrosis 1380D, Rhodococcus erythros siyangense 13S - Ac-2777D. Depending on the level of pollution, for effective cleaning of the sea surface, the number of introduced microorganisms should be at least 1 × 10 6 -10 7 CFU / m 2 .
Оценка эффективности микробного консорциума осуществляется путем измерения остаточного содержания углеводородов нефти в сравнении с контролем (без микроорганизмов) для оценки абиотической убыли. Технический результат заключается в снижении концентрации углеводородов нефти в воде Балтийского моря. Использование микробного консорциума для ремедиация загрязненных нефтью и нефтепродуктами акваторий является доступным, экологически безопасным и перспективным подходом к ликвидации последствий нефтеразливов.Evaluation of the effectiveness of the microbial consortium is carried out by measuring the residual content of petroleum hydrocarbons in comparison with the control (without microorganisms) to estimate the abiotic loss. The technical result is to reduce the concentration of oil hydrocarbons in the water of the Baltic Sea. The use of a microbial consortium for the remediation of polluted oil and petroleum products areas is an affordable, environmentally safe and promising approach to eliminating the consequences of oil spills.
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области экологической биотехнологии и может быть использовано in situ и ex situ при очистке акватории Балтийского моря от последствий разливов нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental biotechnology and can be used in situ and ex situ when cleaning the Baltic Sea from the effects of oil and petroleum products spills.
Объемы перевозки нефтепродуктов, как и темпы судоходства, все время возрастают, соответственно, и риск аварийного разлива нефти при ее транспортировке через акватории тоже растет. Это является большой проблемой для экологического состояния Балтийского моря, которое характеризуется большим объемом впадающей речной воды, что делает его менее соленым по сравнению с другими морями. Кроме того, для солености и температуры морской воды характерны сезонные колебания, а также данные параметры меняются с глубиной. Балтийское море непрерывно подвергается хроническому загрязнению нефтепродуктами из-за больших объемов судоходства водного транспорта, в том числе лодок, яхт и катеров. Несмотря на то, что предлагаемый консорциум микроорганизмов может иметь широкое применение для очистки водных экосистем, тем не менее, его основное предназначение - ремедиация акватории Балтийского моря. Бактерии, входящие в состав консорциума, изолированы из проб воды и донных отложений Балтийского моря и способны утилизировать нефть в широком диапазоне температур (от 6°С до 30°С), pH = 6.0-7.0 и солености воды 3-7‰.The volume of transportation of petroleum products, as well as the pace of shipping, all the time increase, respectively, and the risk of an accidental oil spill during its transportation through the water area also increases. This is a big problem for the ecological state of the Baltic Sea, which is characterized by a large volume of flowing river water, which makes it less salty compared to other seas. In addition, seasonal fluctuations are characteristic of salinity and seawater temperature, and these parameters also change with depth. The Baltic Sea is continuously exposed to chronic oil pollution due to the large volumes of shipping water transport, including boats, yachts and boats. Despite the fact that the proposed consortium of microorganisms can be widely used for the purification of aquatic ecosystems, nevertheless, its main purpose is the remediation of the Baltic Sea water area. The bacteria in the consortium are isolated from water samples and bottom sediments of the Baltic Sea and are capable of utilizing oil in a wide range of temperatures (from 6 ° C to 30 ° C), pH = 6.0-7.0 and salinity 3-7.
Уровень техникиThe level of technology
Объемы перевозки нефтепродуктов, как и темпы судоходства, все время возрастают, соответственно и риск аварийного разлива нефти при ее транспортировке через акватории тоже растет. Патентный поиск показал, что существуют коммерческие биопрепараты как на основе монокультур, так и консорциумов микроорганизмов применяемые для очистки водных экосистем. Однако биопрепаратов предназначенных для очистки непосредственно Балтийского моря от нефтезагрязнений, в состав которых входят только аборигенные штаммы, не найдено.The volume of transportation of petroleum products, as well as the pace of shipping, all the time increase, respectively, and the risk of an accidental oil spill during its transportation through the water area is also increasing. A patent search showed that there are commercial biological products both on the basis of monocultures and consortia of microorganisms used to clean aquatic ecosystems. However, no biological products intended for cleaning the Baltic Sea directly from oil pollution, which include only indigenous strains, have been found.
Известен патент РФ №RU2268934 «Штамм Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоноватоводных экосистем», заявитель: ООО "Лукойл-Нижневолжскнефть" (ru), Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования астраханский государственный технический университет (ФГОУ ВПО АГТУ) (RU). Описан новый бактериальный штамм Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1, для очистки солоноватоводных экосистем. Штамм выделен из морских вод Северного Каспия в районе разведочного бурения нефтяных скважин. Штамм выращивают на стандартных средах и средах с добавлением морской соли. Деструктивная активность препарата на основе штамма против углеводородов нефти и нефтепродуктов составляет 54,5-96% в диапазоне солености морской воды 0,05-20%.Known RF patent №RU2268934 "Strain Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1 for the destruction of petroleum hydrocarbons in brackish water ecosystems", Applicant: LLC Lukoil-Nizhnevolzhskneft (ru), Federal State Educational Institution of Higher Professional Education Astrakhan State Technical University (FGOU VPO ASTU) ( ). A new bacterial strain of Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1 has been described for the purification of brackish-water ecosystems. The strain was isolated from the sea waters of the Northern Caspian in the area of exploratory drilling of oil wells. The strain is grown on standard media and media with the addition of sea salt. The destructive activity of the preparation based on the strain against petroleum hydrocarbons and petroleum products is 54.5-96% in the salinity range of sea water 0.05-20%.
Известен патент РФ№ RU2555541 «Штамм Microbacterium species для очистки пресноводных водоемов и их донных отложений от нефти и нефтепродуктов», заявитель: Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" (RU). Штамм Microbacterium species BKM Ac-2614D предложен для очистки загрязненных и хронически загрязненных пресноводных объектов в температурном диапазоне от +2°C до +25°C. Изобретение позволяет осуществлять очистку воды и донных отложений от нефтяных углеводородов при низкой концентрации кислорода в воде и в условиях высоких широт.Famous RF Patent No RU2555541 “Microbacterium species strain for cleaning freshwater bodies and their bottom sediments from oil and oil products”, Applicant: LUKOIL Oil Company (RU) Open Joint-Stock Company. Microbacterium species BKM Ac-2614D is proposed for cleaning contaminated and chronically contaminated freshwater objects in the temperature range from + 2 ° C to + 25 ° C. The invention allows for the purification of water and bottom sediments from petroleum hydrocarbons at low oxygen concentrations in water and at high latitudes.
Известен патент на штамм бактерий Pseudomonas stutzeri MEV-Sl, выделенный из чернозема обыкновенного, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов, г. Москва под номером В-8277 (патент РФ № 2228952). Штамм утилизирует нефть, мазут, дизельное топливо; полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), содержащие от 2 до 4 бензольных колец: нафталин, фенантрен, пирен, флуорен, фенол. Он устойчив к ионам тяжелых металлов: Pb, Zn, Mo, Fe, Hg. Культура Pseudomonas stutzeri MEV-S1 продуцирует биологические поверхностно-активные вещества (биосурфактанты). Биопрепарат на основе этого штамма может быть использован для очистки почвы, грунтовых и поверхностных вод при попадании нефти и продуктов ее переработки в окружающую среду, а также при комбинированном загрязнении углеводородами нефти и металлами.A known patent for the bacterial strain Pseudomonas stutzeri MEV-Sl, isolated from ordinary chernozem, is deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms, Moscow under number B-8277 (RF Patent No. 2228952). Strain utilizes oil, fuel oil, diesel fuel; polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) containing from 2 to 4 benzene rings: naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluorene, phenol. It is resistant to heavy metal ions: Pb, Zn, Mo, Fe, Hg. Culture Pseudomonas stutzeri MEV-S1 produces biological surfactants (biosurfactants). A biological product based on this strain can be used to clean the soil, groundwater and surface water when oil and its products are released into the environment, as well as with combined pollution of oil with hydrocarbons and metals.
Общим недостатком всех вышеперечисленных биопрепаратов является то, что в состав входит монокультура микроорганизмов, но один штамм бактерий не обладает широкой субстратной специфичностью. Как известно, использование в биопрепарате микроорганизмов, относящихся к разным таксономическим группам способствует более эффективному утилизированию нефти и нефтепродуктов.A common disadvantage of all of the above biologics is that it contains a monoculture of microorganisms, but one strain of bacteria does not have broad substrate specificity. As is known, the use of microorganisms belonging to different taxonomic groups in a biological product contributes to a more efficient utilization of oil and oil products.
Известна ассоциация, осуществляющая деструкцию углеводородов нефти в широком диапазоне солености (0,05-10%) (оптимальная соленость среды 3-5%) и температур (8-35°C) (оптимальная температура 25-27oC), состоящая из R-диссоциантов штаммов Rhodococcus ruber ВКМ Ас-1513Д и Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-1514Д. Данная ассоциация составляет основу биопрепарата «Родер», (RU 2174496, кл. С2 от 10.10.2001). Недостатком этого биопрепарата является неспособность входящих в его состав микроорганизмов деградировать нефть при пониженных температурах и низкие скорости роста. А также то, что в состав биопрепарата входят представители только одного рода Rhodococcus, что сужает спектр соединений, окисляемых в процессе ремедиации. Как известно биопрепараты, состоящие из микроорганизмов разных таксономических групп, являются более эффективными в отношении утилизации нефти и нефтепродуктов. Кроме того, в патенте отсутствует информация о способности бактерий продуцировать биоэмульгаторы (поверхностно-активные вещества), которые повышают эффективность биодеструкции трудноразлагаемых фракций нефти.A known association is the destruction of petroleum hydrocarbons in a wide range of salinity (0.05-10%) (optimum salinity 3-5%) and temperatures (8-35 ° C) (optimum temperature 25-27 o C), consisting of R -dissociant strains of Rhodococcus ruber VKM Ac-1513D and Rhodococcus erythropolis VKM Ac-1514D. This association constitutes the basis of the Roder biopreparation, (RU 2174496, Cl. C2 of 10.10.2001). The disadvantage of this biological product is the inability of its constituent microorganisms to degrade oil at low temperatures and low growth rates. And also the fact that the composition of the biological product includes representatives of only one genus Rhodococcus, which narrows the spectrum of compounds oxidized in the process of remediation. As is well known, biological products consisting of microorganisms of different taxonomic groups are more effective in terms of utilization of oil and oil products. In addition, the patent lacks information on the ability of bacteria to produce bioemulsifiers (surfactants), which increase the efficiency of biodegradation of difficult-to-decompose oil fractions.
Известен патент РФ №2241032 «Способ очистки водных поверхностей от нефтяного загрязнения», заявитель: Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие «Биомедхим». Изобретение может быть использовано для очистки поверхности воды от разлитой нефти и нефтепродуктов. Для осуществления способа в загрязненную нефтью и нефтепродуктами воду вносят бактериальную культуру, представляющую собой консорциум клеток микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 в виде культуральной жидкости с общим титром не менее 108 КОЕ/мл. Указанный консорциум штаммов бактерий выделен из серой лесной почвы, искусственно загрязненной дизельным топливом, и депонирован в Коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН. Способ позволяет эффективно производить очистку водной поверхности при высоком содержании нефти или нефтепродуктов в воде. Эффективность очистки препаратом «Ленойл» составляет от 98,5 до 99,6%.Known RF patent №2241032 "Method of cleaning water surfaces from oil pollution," the applicant: Closed Joint-Stock Company Scientific-Production Enterprise "Biomedkhim". The invention can be used to clean the surface of water from spilled oil and petroleum products. For the implementation of the method, a bacterial culture is introduced into water polluted with oil and oil products, which is a consortium of Bacillus brevis microorganism cells IB DT 5-1 and Arthrobacter species IB DT 5-3 as culture liquid with a total titer of at least 10 8 CFU / ml. The said consortium of bacterial strains was isolated from gray forest soil artificially contaminated with diesel fuel and deposited in the Microorganism Collection of the Institute of Biology, Ufa Research Center of the Russian Academy of Sciences. The method allows to effectively clean the water surface with a high content of oil or oil products in the water. The cleaning efficiency of the preparation "Lenoil" is from 98.5 to 99.6%.
К недостаткам данного биопрепарата также можно отнести отсутствие способности микроорганизмов к продукции биосурфактантов, а также неспособность к деградации нефти и нефтепродуктов в присутствии морской соли (3-5%).The disadvantages of this biological product can also be attributed to the lack of ability of microorganisms to produce biosurfactants, as well as the inability to degradation of oil and oil products in the presence of sea salt (3-5%).
Известен биопрепарат фирмы "Полиинформ" (патент РФ №2138451). Биопрепарат включает аэробные нефтеокисляющие бактерии, минеральные добавки и наполнитель. В качестве аэробных нефтеокисляющих бактерий содержится консорциум мезофильных бактериальных штаммов Pseudomonas putida ПИ Ко-1, Pseudomonas fluorescens ПИ-896, Micrococcus species ПИ Ку-1 и консорциум психрофильных бактериальных штаммов Pseudomonas fluorescens ПИ ЛБХ-3, Pseudomonas putida ПИ ЛБХ-8, Xanthomonas species ПИ ЛБХ-7. В качестве минеральных добавок используют источники азота, фосфора, калия. В качестве наполнителя используют стерильный торф. Недостатком биопрепарата является сложный состав ассоциации микроорганизмов (мезофильные и психрофильные штаммы бактерий), а также требует внесения дополнительных минеральных добавок для увеличения эффективности очистки, что затрудняет и удорожает процесс наработки данного биопрепарата.Known biological product company "Polinform" (RF patent No. 2138451). The biological product includes aerobic oxidizing bacteria, mineral supplements and filler. The aerobic oil-oxidizing bacteria contains a consortium of mesophilic bacterial strains of the Pseudomonas putida societies and an IPC-1, Pseudomonas fluorescens PI-896, Micrococcus species PI Ku-1, and a consortium of psychrophilic bacterial strains of Pseudomonas fluorescens PI LBH as-as; PI LBH-7. As mineral additives use sources of nitrogen, phosphorus, potassium. Sterile peat is used as a filler. The disadvantage of a biological product is the complex composition of the association of microorganisms (mesophilic and psychrophilic bacteria strains), and also requires the addition of additional mineral additives to increase the cleaning efficiency, which makes it difficult and expensive to produce this biological product.
Несмотря на присутствие на российском рынке различных биопрепаратов для очистки водных экосистем, по находящейся в открытом доступе информации, отсутствуют биопрепараты предназначенные для очистки конкретно Балтийского моря от загрязнений нефтью и нефтепродуктами.Despite the presence on the Russian market of various biopreparations for the purification of aquatic ecosystems, according to the information that is publicly available, there are no biopreparations intended specifically for cleaning the Baltic Sea from pollution by oil and petroleum products.
Сущность изобретенияSummary of Invention
Технической задачей данного изобретения является разработка эффективного микробного консорциума для использования в процессе биоремедиации поверхностных вод и седиментов Балтийского моря от нефти и нефтепродуктов.The technical objective of this invention is to develop an effective microbial consortium for use in the process of bioremediation of surface water and sediments of the Baltic Sea from oil and oil products.
Технический результат может быть достигнут использованием в составе предлагаемого изобретения - консорциума микроорганизмов, продуцирующих биологические поверхностно-активные вещества, способных утилизировать углеводороды нефти в широком диапазоне температур окружающей среды (6 - 30 °С) и морской воде соленостью 3-7‰.The technical result can be achieved using in the composition of the present invention - a consortium of microorganisms that produce biological surfactants that can utilize oil hydrocarbons in a wide range of ambient temperatures (6 - 30 ° C) and sea water with a salinity of 3-7.
Принимая во внимание тот факт, что в Балтийское море впадает большой объем речной воды, влияя на его соленость (повышая в летний период и снижая в зимний), и, кроме того, для него характерны сезонные и глубинные колебания температур, при разработке консорциума были использованы аборигенные микроорганизмы, изолированные из проб воды и седиментов Балтийского моря. Данные микроорганизмы присутствуют как в зимних, так и в летних пробах, способны утилизировать углеводороды нефти при солености морской воды 3-7‰ и температуре окружающей среды от 6 до 30 °С.Taking into account the fact that a large amount of river water flows into the Baltic Sea, affecting its salinity (increasing in summer and decreasing in winter), and, moreover, it is characterized by seasonal and deep temperature variations, during the development of the consortium native microorganisms isolated from water samples and sediments of the Baltic Sea. These microorganisms are present both in winter and in summer samples; they are capable of utilizing oil hydrocarbons at a salinity of sea water of 3-7 and an ambient temperature of 6 to 30 ° C.
Действующая основа микробного консорциума - штаммы бактерий Pseudomonas abietaniphila 30W, Delftia tsuruhatensis 40S, Sphingobacterium siyangense 13S, Rhodococcus erythropolis 66S, Rhodococcus erythropolis 29S, выделенные из седиментов и поверхностных вод Балтийского моря, являются новыми. Анализ литературных данных и известных технических решений показал, что отсутствуют сведения об использовании бактерий рода Delftia в биопрепаратах для очистки водных экосистем от нефтезагрязнений. Следовательно, условию патентоспособности "новизна" заявляемое изобретение соответствует.The current basis for microbial consortium - strains of bacteria Pseudomonas abietaniphila 30W, Delftia tsuruhatensis 40S, Sphingobacterium siyangense 13S, Rhodococcus erythropolis 66S, Rhodococcus erythropolis 29S, isolated from sediments and surface waters of the Baltic Sea, are new. Analysis of literature data and well-known technical solutions showed that there is no information about the use of bacteria of the genus Delftia in biologics to clean aquatic ecosystems from oil pollution. Therefore, the condition of patentability "novelty" of the claimed invention meets.
Штаммы были депонированы во «Всероссийской коллекции микроорганизмов» под следующими номерами: Pseudomonas abietaniphila 30W - ВКМ В-3174D, Delftia tsuruhatensis 40S - ВКМ В-3175D, Sphingobacterium siyangense 13S - ВКМ В-3176D, Rhodococcus erythropolis 66S - ВКМ Ac-2778D, Rhodococcus erythropolis 29S - ВКМ Ac-2777D.The strains were deposited in the “All-Russian Collection of Microorganisms” under the following numbers: Pseudomonas abietaniphila 30W - VKM B-3174DD, Delftia tsuruhatensis 40S - VKM B-3175D, Sphingobacterium siyangense 13S - VKM B-3176D, Rhodocococochemus-3176D, Sphingobacterium siyangense 13S - VKM B-3176D, Rhodocococochemus-3175D erythropolis 29S - VKM Ac-2777D.
В состав консорциума для очистки поверхностных вод и седиментов Балтийского моря от нефти и нефтепродуктов входят микроорганизмы-деструкторы как ароматической, так и алифатической фракций нефти. Бактерии родов Rhodococcus и Sphingobacterium продуцируют биологические поверхностно-активные вещества, улучшающие биодоступность углеводородов нефти для микроорганизмов консорциума. Эффективность разработанного консорциума подтверждена с помощью модельного эксперимента при культивировании в воде Балтийского моря соленостью 7‰ и pH 6.0 в присутствии 10% нефти. Деградация нефти консорциумом составила 30,78% за 1 месяц по сравнению с контролем.The consortium for the purification of surface water and sediments of the Baltic Sea from oil and oil products includes microorganisms-destructors of both aromatic and aliphatic fractions of oil. Bacteria of the genera Rhodococcus and Sphingobacterium produce biological surfactants that improve the bioavailability of petroleum hydrocarbons for microorganisms of the consortium. The effectiveness of the developed consortium was confirmed using a model experiment when cultivated in the water of the Baltic Sea with a salinity of 7 and pH 6.0 in the presence of 10% oil. The degradation of oil by the consortium was 30.78% for 1 month compared with the control.
Морфологические и физиолого-биохимические свойства штаммов, входящих в консорциум:Morphological and physiological and biochemical properties of the strains included in the consortium:
Штамм Pseudomonas abietaniphila 30W - ВКМ В-3174D выделен из седиментов возле порта Усть-Луга (Финский залив Балтийского моря), не опасен, не патогенен.The strain Pseudomonas abietaniphila 30W - VKM B-3174D is isolated from sediments near the port of Ust-Luga (Gulf of Finland of the Baltic Sea), not dangerous, not pathogenic.
Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features
Прямые или слегка изогнутые палочки. Неспорообразующий. Бежевые колонии на минеральной среде (Эванс, М9), на полноценных (5/5, ЛБ) приобретают желтовато-бежевую окраску. Грамотрицательные, подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков.Straight or slightly curved sticks. Not spore. Beige colonies on the mineral medium (Evans, M9), on full-fledged (5/5, LB) acquire a yellowish-beige color. Gram-negative, mobile due to one or more polar flagella.
Физиолого-биохимические признакиPhysiological and biochemical signs
Аэроб. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Используемые источники углерода: нафталин, нефть. Проверенные неиспользуемые источники углерода: фенантрен, антрацен, толуол, октан, декан, гексадекан, дизельное топливо, этилбензол, протокатехат. Отношение к рН: 5-9. Отношение к NaCl: 3-5%. Отношение к температуре: 6-30°С. Оптимальная температура культивирования: 28 °С.Aerobe. The oxidase test is negative. The catalase test is positive. Used carbon sources: naphthalene, oil. Proven unused carbon sources: phenanthrene, anthracene, toluene, octane, decane, hexadecane, diesel fuel, ethyl benzene, protocatechat. Relation to pH: 5-9. Relation to NaCl: 3-5%. Relation to temperature: 6-30 ° C. The optimum cultivation temperature: 28 ° C.
Штамм Pseudomonas abietaniphila 30W содержит плазмиду деградации нафталина Р-9 группы несовместимости, что подтверждается наличием генов катехол-2,3-диоксигеназы и нафталин-1,2-диоксигеназы и способностью минерализовать нафталин.The strain Pseudomonas abietaniphila 30W contains the naphthalene degradation plasmid R-9 of the incompatibility group, which is confirmed by the presence of the catechol-2,3-dioxygenase and naphthalene-1,2-dioxygenase genes and the ability to mineralize naphthalene.
Штамм Delftia tsuruhatensis 40S - ВКМ В-3175D, выделен из морской воды возле порта Усть-Луга (Финский залив Балтийского моря), не опасен, не патогенен.The strain Delftia tsuruhatensis 40S - VKM B-3175D, isolated from sea water near the port of Ust-Luga (Gulf of Finland of the Baltic Sea), is not dangerous, not pathogenic.
Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features
Прямые или слегка изогнутые палочки. Неспорообразующий. Прозрачные колонии на минеральной среде (Эванс, М9), на полноценных (5/5, ЛБ) приобретают желтовато-бежевую окраску. Грамотрицательные, подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков.Straight or slightly curved sticks. Not spore. Transparent colonies on the mineral medium (Evans, M9), on full-fledged (5/5, LB) become yellowish-beige. Gram-negative, mobile due to one or more polar flagella.
Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical signs.
Аэроб. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Используемые источники углерода: нафталин, дизельное топливо, нефть. Проверенные неиспользуемые источники углерода: фенантрен, антрацен, толуол, октан, декан, гексадекан, этилбензол, протокатехат. Отношение к рН: 5-9. Отношение к NaCl: 3-5%. Отношение к температуре: 6-30°С. Оптимальная температура культивирования: 28 °С.Aerobe. The oxidase test is negative. The catalase test is positive. Used carbon sources: naphthalene, diesel fuel, oil. Proven unused carbon sources: phenanthrene, anthracene, toluene, octane, decane, hexadecane, ethyl benzene, protocatechat. Relation to pH: 5-9. Relation to NaCl: 3-5%. Relation to temperature: 6-30 ° C. The optimum cultivation temperature: 28 ° C.
Микроорганизм Delftia tsuruhatensis 40S способен к деградации нафталина, что подтверждается наличием генов салицилат-5-гидроксилазы и нафталин-1,2-диоксигеназы.The microorganism Delftia tsuruhatensis 40S is capable of degradation of naphthalene, which is confirmed by the presence of the salicylate-5-hydroxylase and naphthalene-1,2-dioxygenase genes.
Штамм Sphingobacterium siyangense 13S - ВКМ В-3176D, выделен из седиментов возле поселка Кандикюля (Финский залив Балтийского моря), не опасен, не патогенен.The strain of Sphingobacterium siyangense 13S - VKM B-3176D, isolated from sediments near the village of Kandikyulya (Gulf of Finland of the Baltic Sea), is not dangerous, not pathogenic.
Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features
Прямые или слегка изогнутые палочки. Неспорообразующий. Светлые колонии на минеральной среде (Эванс, М9), на полноценных (5/5, ЛБ) приобретают бежевую окраску. Грамотрицательные, подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков.Straight or slightly curved sticks. Not spore. Light colonies on the mineral medium (Evans, M9), on full-fledged (5/5, LB) become beige. Gram-negative, mobile due to one or more polar flagella.
Физиолого-биохимические признакиPhysiological and biochemical signs
Аэроб. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Используемые источники углерода: фенантрен, гексадекан, дизельное топливо, нефть, протокатехат. Проверенные неиспользуемые источники углерода: нафталин, антрацен, толуол, октан, декан, этилбензол. Отношение к рН: 5-9. Отношение к NaCl: 3-5%. Отношение к температуре: 6-30°С. Оптимальная температура культивирования: 28 °С.Aerobe. The oxidase test is negative. The catalase test is positive. Carbon sources used: phenanthrene, hexadecane, diesel fuel, petroleum, protocatheat. Proven unused carbon sources: naphthalene, anthracene, toluene, octane, decane, ethylbenzene. Relation to pH: 5-9. Relation to NaCl: 3-5%. Relation to temperature: 6-30 ° C. The optimum cultivation temperature: 28 ° C.
Sphingobacterium siyangense 13S способен к деградации фенантрена, гексадекана, протокатехата, дизельного топлива и нефти. Штамм Sphingobacterium siyangense 13S способен продуцировать биологические поверхностно-активные вещества при росте в жидкой минеральной среде с гидрофобным углеводородным субстратом.Sphingobacterium siyangense 13S is capable of degradation of phenanthrene, hexadecane, protocatetate, diesel fuel and oil. Strain Sphingobacterium siyangense 13S is capable of producing biological surfactants when grown in a liquid mineral medium with a hydrophobic hydrocarbon substrate.
Штамм Rhodococcus erythropolis 66S - ВКМ Ac-2778D, выделен из седиментов возле поселка Кандикюля (Финский залив Балтийского моря), не опасен, не патогенен.The strain Rhodococcus erythropolis 66S - VKM Ac-2778D, isolated from sediments near the village of Kandikyulya (Gulf of Finland of the Baltic Sea), is not dangerous, not pathogenic.
Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features
Прямые или изогнутые палочки, часто культура распадается на кокковые формы. Неспорообразующий. Светлые колонии на минеральной среде (Эванс, М9), на полноценных (5/5, ЛБ) приобретают светло-кремовую окраску. Грамположительные, неподвижные.Straight or curved rods, often the culture falls into coccal forms. Not spore. Light colonies on the mineral medium (Evans, M9), on full-fledged (5/5, LB) acquire a light cream color. Gram-positive, motionless.
Физиолого-биохимические признакиPhysiological and biochemical signs
Аэроб. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Используемые источники углерода: декан, гексадекан, дизельное топливо, нефть, протокатехат. Проверенные неиспользуемые источники углерода: нафталин, фенантрен, антрацен, толуол, октан, этилбензол. Отношение к рН: 5-9. Отношение к NaCl: 3-5%. Отношение к температуре: 6-30°С. Оптимальная температура культивирования: 28 °С.Aerobe. The oxidase test is negative. The catalase test is positive. Carbon sources used: decane, hexadecane, diesel fuel, oil, protocatechat. Proven unused carbon sources: naphthalene, phenanthrene, anthracene, toluene, octane, ethylbenzene. Relation to pH: 5-9. Relation to NaCl: 3-5%. Relation to temperature: 6-30 ° C. The optimum cultivation temperature: 28 ° C.
Штамм Rhodococcus erythropolis 66S способен продуцировать биологические поверхностно-активные вещества при росте в жидкой минеральной среде с гидрофобным углеводородным субстратом.The strain Rhodococcus erythropolis 66S is capable of producing biological surfactants when grown in a liquid mineral medium with a hydrophobic hydrocarbon substrate.
Штамм Rhodococcus erythropolis 29S - ВКМ Ac-2777D, выделен из седиментов возле порта Усть-Луги (Финский залив Балтийского моря), не опасен, не патогенен.The strain Rhodococcus erythropolis 29S - VKM Ac-2777D, isolated from sediments near the port of Ust-Luga (Gulf of Finland of the Baltic Sea), is not dangerous, not pathogenic.
Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features
Прямые или изогнутые палочки, часто культура распадается на кокковые формы. Неспорообразующий. Светлые колонии на минеральной среде (Эванс, М9), на полноценных (5/5, ЛБ) приобретают светло-кремовую окраску. Грамположительные, неподвижные.Straight or curved rods, often the culture falls into coccal forms. Not spore. Light colonies on the mineral medium (Evans, M9), on full-fledged (5/5, LB) acquire a light cream color. Gram-positive, motionless.
Физиолого-биохимические признакиPhysiological and biochemical signs
Аэроб. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Используемые источники углерода: декан, гексадекан, дизельное топливо, нефть. Проверенные неиспользуемые источники углерода: нафталин, фенантрен, антрацен, толуол, октан, этилбензол, протокатехат. Отношение к рН: 5-9. Отношение к NaCl: 3-5%. Отношение к температуре: 6-30°С. Оптимальная температура культивирования: 28 °С.Aerobe. The oxidase test is negative. The catalase test is positive. Used carbon sources: decane, hexadecane, diesel fuel, oil. Proven unused carbon sources: naphthalene, phenanthrene, anthracene, toluene, octane, ethylbenzene, protocatate. Relation to pH: 5-9. Relation to NaCl: 3-5%. Relation to temperature: 6-30 ° C. The optimum cultivation temperature: 28 ° C.
Штамм Rhodococcus erythropolis 29S способен продуцировать биологические поверхностно-активные вещества при росте в жидкой минеральной среде с гидрофобным углеводородным субстратом. Штамм Rhodococcus erythropolis 29S способен к деградации декана и гексадекана, что подтверждается наличием гена алкан-гидроксилазы.The strain Rhodococcus erythropolis 29S is capable of producing biological surfactants during growth in a liquid mineral medium with a hydrophobic hydrocarbon substrate. The strain Rhodococcus erythropolis 29S is capable of degradation of decane and hexadecane, as evidenced by the presence of the alkane hydroxylase gene.
Разработанный микробный консорциум можно использовать для ремедиации загрязненной нефтью и нефтепродуктами акватории Балтийского моря, в частности Финского залива.The developed microbial consortium can be used for the remediation of oil-polluted oil and oil products in the Baltic Sea, in particular the Gulf of Finland.
Изобретение может быть применено для очистки поверхностных вод и седиментов Балтийского моря от углеводородов нефти и представлено консорциумом микроорганизмов-нефтедеструкторов. В состав консорциума входят пять штаммов в равных долях - два штамма бактерий рода Rhodococcus и по одному штамму бактерий родов Pseudomonas, Delftia и Sphingobacterium; эффективен в широком диапазоне температур (6-30°С), солености 
Изобретение подтверждается результатами лабораторного эксперимента: В колбу со стерильной водой Балтийского моря (рН=6.0, соленость 
Для получения инокулята микробного консорциума индивидуальные чистые культуры бактерий выращивали в пробирках, содержащих бульон Лурия-Бертани, в течение 12 часов при температуре 24°С. Биомассу клеток микроорганизмов осаждали в центрифуге Hettich Rotanta 460R (Германия) в течение 5 минут при 10000 об/мин. Надосадочную жидкость удаляли, а полученную концентрированную суспензию клеток растворяли в физиологическом растворе до концентрации микроорганизмов не менее 1×108 КОЕ/мл с использованием стандарта мутности. Для получения инокулята микроорганизмы консорциума смешивали в равном соотношении по КОЕ. Инокулят микробного консорциума вносился в колбы с конечной концентрацией бактерий 1×107 КОЕ/мл.To obtain an inoculum of a microbial consortium, individual pure cultures of bacteria were grown in test tubes containing Luria-Bertani broth for 12 hours at a temperature of 24 ° C. The biomass of microorganism cells was precipitated in a Hettich Rotanta 460R centrifuge (Germany) for 5 minutes at 10,000 rpm. The supernatant was removed, and the resulting concentrated cell suspension was dissolved in physiological saline to a microorganism concentration of at least 1 × 10 8 CFU / ml using a turbidity standard. To obtain the inoculum, the microorganisms of the consortium were mixed in an equal ratio of CFU. The microbial consortium inoculum was introduced into flasks with a final bacterial concentration of 1 × 10 7 CFU / ml.
В качестве контроля использовали такую же систему, но без внесения микроорганизмов.The same system was used as a control, but without introducing microorganisms.
Модельные системы закрывали, чтобы исключить попадание посторонней микрофлоры, но не герметично (для обеспечения испарения). Эксперимент проводили при температуре 24°С и непрерывном перемешивании.Model systems were closed to prevent ingress of extraneous microflora, but not tightly (to ensure evaporation). The experiment was carried out at a temperature of 24 ° C and continuous stirring.
Суммарное массовое содержание остаточных нефтепродуктов в микрокосмах определяли ИК-спектрофотометрическим методом на концентратомере АН-2 в соответствии с ПНД Ф 14.1:2:4.168-2000. В лабораторных микрокосмах в условиях, приближенных к окружающей среде Балтийского моря, эффективность деградации нефти консорциумом составила 30,78% за 1 месяц по сравнению с контролем.The total mass content of residual petroleum in the microcosms was determined by the IR spectrophotometric method on a concentration meter AN-2 in accordance with PND F 14.1: 2: 4.168-2000. In laboratory microcosms under conditions close to the environment of the Baltic Sea, the efficiency of oil degradation by the consortium was 30.78% for 1 month compared with the control.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136245A RU2688725C2 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136245A RU2688725C2 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017136245A3 RU2017136245A3 (en) | 2019-04-15 |
| RU2017136245A RU2017136245A (en) | 2019-04-15 |
| RU2688725C2 true RU2688725C2 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66168046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136245A RU2688725C2 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688725C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197851U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-06-02 | Татьяна Николаевна Кувичкина | Biosensor for the determination of phenol and catechol in an aqueous medium |
| RU2814540C2 (en) * | 2019-07-12 | 2024-02-29 | Глэксосмитклайн Интеллекчуал Проперти Дивелопмент Лимитед | Reducing malaria transmission |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2114071C1 (en) * | 1997-05-22 | 1998-06-27 | Борзенков Игорь Анатольевич | Method of biological preparation-assisted cleaning of soil and natural and waste waters polluted by petroleum and petroleum products |
| RU2138451C1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-09-27 | Саксон Валерий Михайлович | Biopreparation for removing environmental petroleum and petroleum product pollution |
| RU2185339C2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-20 | Тверской государственный технический университет | Method of biological cleaning of sewage from contaminants |
| RU2241032C2 (en) * | 2002-12-03 | 2004-11-27 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Биомедхим" | Method for treatment of aqueous surface against petroleum pollution |
-
2017
- 2017-10-13 RU RU2017136245A patent/RU2688725C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2114071C1 (en) * | 1997-05-22 | 1998-06-27 | Борзенков Игорь Анатольевич | Method of biological preparation-assisted cleaning of soil and natural and waste waters polluted by petroleum and petroleum products |
| RU2138451C1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-09-27 | Саксон Валерий Михайлович | Biopreparation for removing environmental petroleum and petroleum product pollution |
| RU2185339C2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-20 | Тверской государственный технический университет | Method of biological cleaning of sewage from contaminants |
| RU2241032C2 (en) * | 2002-12-03 | 2004-11-27 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Биомедхим" | Method for treatment of aqueous surface against petroleum pollution |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814540C2 (en) * | 2019-07-12 | 2024-02-29 | Глэксосмитклайн Интеллекчуал Проперти Дивелопмент Лимитед | Reducing malaria transmission |
| RU197851U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-06-02 | Татьяна Николаевна Кувичкина | Biosensor for the determination of phenol and catechol in an aqueous medium |
| RU2824198C1 (en) * | 2024-05-20 | 2024-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИННОБИОСИСТЕМС" | Strain delftia tsuruhatensis vkm b-3752 bioreceptor element of biosensor for determination of phenol index |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017136245A3 (en) | 2019-04-15 |
| RU2017136245A (en) | 2019-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kalhor et al. | Potential of the green alga Chlorella vulgaris for biodegradation of crude oil hydrocarbons | |
| Hassanshahian | Isolation and characterization of biosurfactant producing bacteria from Persian Gulf (Bushehr provenance) | |
| Chaerun et al. | Bioremediation of coastal areas 5 years after the Nakhodka oil spill in the Sea of Japan: isolation and characterization of hydrocarbon-degrading bacteria | |
| Dastgheib et al. | A halotolerant Alcanivorax sp. strain with potential application in saline soil remediation | |
| Rahman et al. | Towards efficient crude oil degradation by a mixed bacterial consortium | |
| Hassanshahian et al. | Enrichment and identification of naphthalene-degrading bacteria from the Persian Gulf | |
| Larik et al. | Stenotrophomonas maltophilia strain 5DMD: an efficient biosurfactant-producing bacterium for biodegradation of diesel oil and used engine oil | |
| Cappello et al. | Characterisation of oil-degrading bacteria isolated from bilge water | |
| Pi et al. | Bioremediation of the oil spill polluted marine intertidal zone and its toxicity effect on microalgae | |
| El Mahdi et al. | Isolation and characterization of Pseudomonas sp. NAF1 and its application in biodegradation of crude oil | |
| Wemedo et al. | Biodegradation potential of bacteria isolated from crude oil polluted site in South South, Nigeria | |
| RU2688725C2 (en) | Consortium of microorganisms for cleaning waters surface and sediments of the baltic sea from oil and oil products | |
| Dilmi et al. | Isolation and molecular identification of hydrocarbon degrading bacteria from oil-contaminated soil | |
| AMINI et al. | Isolation and characterization of phenol degrading bacteria from Persian Gulf | |
| Roostan et al. | Phenanthrene biodegradation by Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis isolated from Persian gulf sediments | |
| Sulbaran-Bracho et al. | Continuous bioreactors enable high-level bioremediation of diesel-contaminated seawater at low and mesophilic temperatures using Antarctic bacterial consortia: Pollutant analysis and microbial community composition | |
| Al-Hadithi et al. | Bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons by Acinetobacter species isolated from ecological sources | |
| Desouky et al. | Aerobic biodegradation of BTX by halophilic Planococcus sp. strain TS1 isolated from Egypt | |
| CN112608862B (en) | Petroleum hydrocarbon degradation functional bacterium SCSIO19801 and application thereof | |
| Feknous et al. | Isolation characterization and growth of locally isolated hydrocarbonoclastic marine bacteria (eastern Algerian coast) | |
| Wanjohi et al. | Isolation and identification of bacteria with bioremediation potential of oil spills in lake Nakuru, Kenya | |
| Abarian et al. | Isolation and characterization of phenol degrading bacteria from Midok copper mine at Shahrbabk provenance in Iran | |
| Aicha et al. | Characterization of indigenous and adapted hydrocarbon degrading bacteria isolated from landfill leachate from ain temouchent engineered landfill, Algeria | |
| Douglas et al. | Bioremediation of crude oil polluted terrestrial soil using Aspergillus clavatus and Pichia spp | |
| Bendadeche et al. | Crude oil degradation potential of indigenous hydrocarbonoclastic bacterial strain Acinetobacter johnsonii firstly isolated from marine sediments of Oran port, Algeria |