XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к.б.н Л.А. Хоменко., к.б.н. Т.М. Ногіна СТІЙКІСТЬ ШТАМІВ-ДЕСТРУКТОРІВ МОТОРНИХ ОЛИВ ДО ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

к.б.н Л.А. Хоменко., к.б.н. Т.М. Ногіна

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К.Заболотного НАН України

м. Київ

СТІЙКІСТЬ ШТАМІВ-ДЕСТРУКТОРІВ МОТОРНИХ ОЛИВ ДО ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

Відомо, що світове виробництво моторних олив (МО) становить близько 38,5 млн.т/рік, об'єм і споживання яких щорічно зростає внаслідок росту кількості автотранспорту.  Забруднення моторними оливами навколишнього середовища відбувається в результаті відсутності систем збору та знешкодження цих речовин і свідчить про необхідність підвищення контролю за їх токсичністю та удосконалення методів очищення середовищ та матеріалів від МО. [6]. Тому насьогодні гостро стоїть проблема боротьби з дедалі зростаючою кількістю моторних олив.

Необхідність визначення стійкості штамів - деструкторів моторних олив до важких металів викликана тим, що ці речовини є компонентами чистих і відпрацьованих МО. Одними з основних їх компонентів є мийні та диспергувальні присадки (детергенти), які містять сульфонати, фосфонати металів, зокрема сполуки цинку [2, 6]. Також відомо, що під час експлуатації техніки відбуваються істотні зміни у складі і властивостях МО, які додатково можуть містити такі метали як залізо, алюміній, мідь та свинець у різних концентраціях [5].

Тому метою роботи було - дослідження стійкості штамів R.erythropolis, G. rubripertinctа, D.maris та R. fascians до іонів Zn2+, Al3+, Pb2+, Cu2+ та Fe2+, які найчастіше зустрічаються у моторних оливах, та визначеня їх мінімальних інгібуючих концентрацій для вказаних актинобактерій.

Об'єктами досліджень були 24 штамів нокардіоподібних актинобактерій, що належать до видів D.maris, G.rubrіpertincta, R.erythropolis, R.fascians, R.longus, R.opacus та R.ruber, які підтримуються в Українській колекції мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології НАН України, та попередньо нами були відібрані як активні штами-деструктори моторних олив.

Чутливість штамів до різних концентрацій важких металів вивчали на агаризованому середовищі Мюнца [4] г/л:  KNO3 - 1,0; MgSO4 - 0,1; KH2PO4 - 0,14; NaCl - 1,0, агар - 20,0, в яке додавали 10 г/л гексадекану, та розчини солей металів ZnSO4, Pb(NO3)2, CuSO4,  FeSO4, Al(NO3)3 у наступних концентраціях (мг/л): 2, 5, 10, 100, 200, 500 і 1000. Чашки із середовищем засівали суспензіями добових культур (титр клітин 108 кл/мл) за допомогою реплікатора. Після 72-120 год культивування відмічали наявність чи відсутність росту досліджуваних культур в порівнянні з контролем (мінеральне агаризоване середовище без додавання важких металів) [8]. Для порівняння ступеня антимікробної дії досліджуваних речовин використовували такий показник, як мінімальна пригнічуюча концентрація (МПК, мг/мл), що відповідає останній концентрації речовини, після якої не утворювались зони затримки росту культур.

У результаті проведених досліджень встановлено, що всі штами R.erythropolis, G. rubripertinctа, D.maris та R. fascians мали однакову значну чутливість до іонів алюмінію (МПК = 50 мг/л). МПК іонів заліза для цих штамів була в 10 разів більшою і дорівнювала 500 мг/л, що свідчить про високу стійкість актинобактерій до цього металу. За ступенем чутливості до дії іонів свинцю досліджені штами відрізнялись між собою: для R.erythropolis та G.rubripertincta МПК іонів цього металу дорівнювала 200 мг/л, а для штамів D.maris та R. fascians - 500 мг/л.

Показано, що концентрація іонів цинку у межах 2 - 50 мг/л не впливала на ріст усіх досліджених штамів, значна їх частина (41%) проявляла стійкість до концентрації Zn2+ 100 мг/л, а концентрація цього металу 200 мг/л була токсичною для усіх штамів. Необхідно зазначити, що більшість штамів, стійких до концентрації Zn2+ 100 мг/мл належала до виду R.erythropolis (за винятком R.erythropolis УКМ Ас-58). Серед інших видів стійкість до вказаної концентрації цинку проявляли колекційний штам G.rubripertincta УКМ Ас-189 та ізольовані D.maris УКМ Ас-586, УКМ Ас-223, УКМ Ас-222, УКМ Ас-221 та R. fascians УКМ Ас-242.

Визначення впливу Cu2+ на ріст всіх штамів актинобактерій показало, що серед досліджених важких металів найбільш токсичними виявились іони міді. Встановлено, що штами були стійкими до концентрації цього металу 1 мг/л, значна їх частина (47,6 %) була чутлива до концентрації 2 мг/л, а більшість штамів (57,1 %)  - чутлива до вмісту міді у середовищі 5 мг/л. Стійкість до концентрації Cu2+ 5 мг/л проявляли штами R.erythropolis УКМ Ас-23, УКМ Ас-43, УКМ Ас-44 та УКМ Ас-50, G.rubripertincta УКМ Ас-171 і УКМ Ас-189 та D. maris УКМ Ас-734, УКМ Ас-221 і УКМ Ас-205, для яких МІК іонів міді становила 10 мг/л. Вказана концентрація іонів міді пригнічувала ріст всіх вивчених штамів R.erythropolis, R. fascians УКМ Ас-242, G.rubripertincta та D. maris.

Отримані дані свідчать, що найбільш токсичний ефект на досліджені штами мали іони міді, алюмінію та цинку. Це узгоджується із даними інших авторів щодо високої токсичності іонів міді, цинку та свинцю, для грамнегативних [1; 7] і для грампозитивних бактерій [8],  зокрема для представників родів Rhodocосcus, Gordonia і Dietzia [3]. Так, зокрема, при дослідженні стійкості нокардіоподібних актинобактерій до важких металів було показано, що ртуть, мідь та цинк проявляли найбільшу токсичність на вуглеводеньокислюючі  штами R.erythropolis ВКМ Ас-2017 та Gordonia sp. ВКМ Ас-2271 [3].

Таким чином нами встановлено, що вивчені нокардіоподібні актинобактерії проявляли різну чутливість до іонів металів, які за ступенем токсичності, щодо активних штамів-деструкторів МО можна розташувати у наступній послідовності: Cu2+ (МПК=2 - 5 мг/л) > Al3+ (МПК=50 мг/л) > Zn2+ (МПК=50 - 100 мг/л) > Pb 2+ (МПК=200 - 500 мг/л) > Fe 2+ (МПК=500 мг/л).

Література:

•1. Анисимов Л.А., Сиунова Т.В., Боронин А.М. Устойчивость к металлам грамотрицательных бактерий, изолированных из почв и сточных вод промышленных районов // Микробиология. - 1993. - Т. 62,  № 5. - С. 843-848.

•2. Караулов А.К., Худолий Н.Н. Автомобильные масла. Моторные и трансмиссионные. Ассортимент и применение: Справочник. - Киев: Журнал „Радуга". - 2000. - 436 с.

•3. Мельников Д.А. Распределение признаков биодеградации углеводородов и оценка технологически важных свойств нефтеокисляющих бактерий. Автореф. дис. на соискание уч. степ. канд. биол. наук.- Краснодар, 2005. - 24с.

•4. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г.Звягинцева.-  Изд-во МГУ, 1991. - 303 с.

•5. Пилявский В.С., Головко Л.В., Лысухо А.Р., Брюзгин А.Р., Поважный  В.П. Трибиологические свойства синтетических моторных масел после их термоокисления // Катализ и нефтехимия. - 2003. - №12. - С.27-30.

•6. Экологическая безопасность автомобильного транспорта / Под ред. Амбарцумян В.В., Носов В.Б., Тагасов В.И., Сарбаев В.И. - М.: Научтехлитиздат. -  1999. - 208 с.

•7. Ivanitsa V.O., Vasilyeva T.V., Buchtiyarov A.E., Lindstrom E.B., McEldowney S. Interaction between marine bacteria and heavy metals//Мicrobiol J.-2000.- V. 54, N1. - p. 317-325

•8.  Richards J.W., Krumholz G.D., Chval M.S. Tisa L.S. Heavy metal resistance patterns of Frankia strains// Applied and Environmental Microbiology. - 2002, Vol. 68, N. 2, Р. 923-927


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>