Эколого-биохимические свойства термофильных бактерий, выделенных из Дачных горячих источников Камчатки (Дальний Восток, Россия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе изучены некоторые эколого-биохимические характеристики (культуральные, морфологические, физиолого-биохимические свойства, экзогенная ферментативная активность, рост бактерий в различном диапазоне температур, рН, концентраций NaCl, устойчивость к тяжелым металлам) 14 штаммов термофильных бактерий, выделенных из термальных вод и микробных матов Дачных источников Камчатки. Выделенные штаммы формировали на селективных средах колонии в основном прозрачного, бежевого, бело-серого, коричневого, желтого и розового цвета. Показано, что выделенные изоляты представлены более всего аспорогенными, каталаза положительными и оксидаза положительными, подвижными, грамотрицательными палочками различных размеров. Большинство культур были способны к образованию экзоферментов, особенно амилазы и протеиназы. Штаммы росли в широких пределах температур (+35…+50°С), рН (5–8), концентрации NaCl (1–5%) и характеризовались повышенной устойчивостью к ряду тяжелых металлов. Множественную полирезистентность к металлам проявляли 4 штамма термофильных гетеротрофных бактерий. Проведена их идентификация, показано, что изоляты представлены бактериями рода Bacillus sp. (№ 19), Thermus sp. (№ 40), Pseudomonas sp. (№ 15), Rhizobium sp. (№ 125). Выделенные штаммы, обладающие высокой ферментативной активностью и повышенной устойчивостью к загрязнителям, перспективны для применения в сфере экологии для очистки загрязненных объектов окружающей среды.

Об авторах

Елена Геннадьевна Лебедева

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: microbiol@mail.ru

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории геохимии гипергенных процессов

Россия, Владивосток

Наталья Александровна Харитонова

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

Email: tchenat@mail.ru

доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории геохимии гипергенных процессов

Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Sand W. Microbial life in geothermal waters // Geothermics. 2003. Vol. 32. P. 655–667.
  2. Meyer-Dombard D.R., Shock E.L., Amend J.P. Archaeal and bacterial communities in geochemically diverse hot springs of Yellowstone National Park, USA // Geobiology. 2005. Vol. 3. P. 211–227.
  3. Галачьянц А.Д., Белькова Н.Л., Суханова Е.В., Романовская В.А., Гладка Г.В., Бедошвили Е.Д., Парфенова В.В. Разнообразие и физиолого-биохимические свойства гетеротрофных бактерий, выделенных из нейстона озера Байкал // Микробиология. 2016. № 5. С. 568–579.
  4. Franke R.B., Bazylinski D.A. Biologically induced mineralization by bacteria // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol. 54. P. 95–114.
  5. Лазарева Е.В., Брянская А.В., Жмодик С.М., Смирнов С.З., Пестунова О.П., Бархутова Д.Д., Полякова Е.В. Минералообразование в цианобактериальных матах щелочных гидротерм Баргузинской впадины Байкальской рифтовой зоны // Доклады Академии наук. 2010. Т. 430, № 5. С. 675–680.
  6. Huber H., Stetter K.O. Hyperthermophiles and their possible potential in biotechnology // Journal of Biotechnology. 1998. Vol. 64. P. 39–52.
  7. Lewin A., Wentzel A., Valla S. Metagenomics of microbial life in extreme temperature environments // Current Opinion in Biotechnology. 2013. Vol. 24. P. 516–525.
  8. Белькова Н.Л., Округин В.М., Тадзаки К. Изучение микробных сообществ Вилючинской гидротермальной системы (Камчатка) методами оптической и электронной микроскопии // Микробиология. 2006. № 5. С. 713–716.
  9. Андреева И.С., Морозов И.В., Печуркина Н.И., Морозова О.В., Рябчикова Е.И., Саоанина И.В., Емельянова Е.К., Пучкова Л.И., Торок Т.Т., Власов В.В., Репин В.Е. Выделение бактерий рода Paenibacillus из почвы и источников долины гейзеров (Камчатка) // Микробиология. 2010. № 5. С. 705–713.
  10. Гумеров В.М., Марданов А.В., Белецкий А.В., Бонч-Осмоловская Е.А., Равин Н.В. Молекулярный анализ биоразнообразия микроорганизмов в источнике Заварзина, кальдера Узон, Камчатка) // Микробиология. 2011. № 2. С. 258–265.
  11. Chernyh N.A., Mardanov A.V., Gumerov V.M., Miroshnichenko M.L., Lebedinsky A.V., Merkel A.Y., Crowe D., Pimenov N.V., Rusanov I.I., Ravin N.V., Moran M.A., Bonch-Osmolovskaya E.A. Microbial life in Bourlyashchy, the hottest thermal pool of Uzon caldera, Kamchatka // Extremophiles. 2015. Vol. 19. P. 1157–1171.
  12. Лебедева Е.Г., Харитонова Н.А., Челноков Г.А. Бактерии различных эколого-трофических групп в Дачных термальных источниках (Камчатка, Дальний Восток) // Естественные и технические науки. 2019. № 11 (137). С. 303–305.
  13. Nikulina T.V., Kalitina E.G., Kharitonova N.A., Chelnokov G.A., Vakh E.A., Grishchenko O.V. Diatoms from hot springs of the Kamchatka Peninsula (Russia) // Diatoms: Fundamentals & Applications. Chapter 14 / eds. J. Seckbach, R. Gordon. Wiley-Scrivener, Beverly, MA, USA. 2019. Vol. 1. P. 311–333. doi: 10.1002/9781119370741.ch14.
  14. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Изд-во «Наука», 1989. 288 с.
  15. Youchimizu M., Kimura T. Study of intestinal microflora of Salmonids // Fish Pathology. 1976. Vol. 10, № 2. P. 243–245.
  16. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / под ред. Н.С. Егорова. М.: Изд-во «МГУ», 1995. 224 с.
  17. Lambert R.J., Pearson J. Susceptibility testing: accurate and reproducible minimum inhibitory concentration (MIC) and non-inhibitory concentration (NIC) values // Microbiology. 2000. Vol. 88. P. 784–790.
  18. Безвербная И.П., Бузолева Л.С., Христофорова Н.К. Металлоустойчивые гетеротрофные бактерии в прибрежных акваториях Приморья // Биология моря. 2005. № 2. С. 89–93.
  19. Определитель бактерий Берджи / под ред. Д. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Д. Стейли, С. Уилльямса в 2 т. Т. 1. М.: Изд-во «Мир», 1997. 432 с.
  20. Чудаев О.В., Чудаева В.А., Карпов Г.А., Эдмундс М., Шанд П. Геохимия вод основных геотермальных районов Камчатки. Владивосток: Изд-во «Дальнаука», 2000. 157 с.
  21. Лебедева Е.Г., Харитонова Н.А. Физиолого-биохимические свойства и потенциальная ферментативная активность гетеротрофных бактерий, выделенных из термальных вод и микробных матов месторождения Кульдур // Успехи современного естествознания. 2019. № 12. С. 106–111.
  22. Бузолева Л.С., Смирнова М.А., Безвербная И.П. Биологические свойства морских нефтеуглеводородокисляющих бактерий из прибрежных акваторий Дальневосточных морей с разным характером загрязнения // Известия ТИНРО. 2008. Т. 155. С. 210–218.
  23. Бабасанова О.Б., Бархутова Д.Д. Аэробные термофильные бактерии гидротермы Шаргулжут (Монголия) // Вестник Бурятского государственного университета. Сер. 2. Биология. 2005. Вып. 7. С. 155–159.
  24. Silver S., Phung L.T. Bacterial heavy metal resistance: new surprises // Annual Review of Microbiology. 1996. Vol. 50. P. 753–789.
  25. Nies D.H. Microbial heavy metal resistance // Applied Microbiology and Biotechnology. 1999. Vol. 51. P. 730–750.
  26. Беляков А.Ю. Оценка токсичности буровых шламов и эколого-функциональные особенности выделенных из них микроорганизмов: дис. … канд. биол. наук. Саратов, 2014. 173 с.
  27. Бузолёва Л.С., Кривошеева А.М. Влияние тяжелых металлов на размножение патогенных бактерий // Успехи современного естествознания. 2013. № 7. С. 30–33.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Морфологические формы гетеротрофных термофильных бактерий, выделенных из термальных вод и микробных матов гидротерм Дачного участка (а – гр+ штамм № 111; б – гр– № 68; в – гр– № 88; г – гр+ № 19)

Скачать (70KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Рост выделенных штаммов термофильных бактерий на среде YK без добавления металлов (контроль) (a) и с добавлением Pb²⁺ 2500 мг/л (б)

Скачать (39KB)
Метаданные

© Лебедева Е.Г., Харитонова Н.А., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).