Материал: Изучение влияния температуры на нефтеокисляющую активность микроорганизмов-кандидатов в ассоциацию-деструктор

Идентификацию культур проводили общепринятыми методами на основании изучения морфологических, культуральных и физиолого-биохимических признаков. Форму, величину, подвижность, наличие или отсутствие спор, окрашивание по Грамму изучали с помощью лабораторного микроскопа «Mоtiс BА 300» по общепринятым в лабораторной практике методикам. Морфологию и структуру колоний определяли при росте на МПА. Для идентификации бактерий использовали определитель Берги [44].

Результаты изучения морфолого-культуральных и физиологических признаков бактерий БШС-1, БШС-2, БШН-1, БШН-2, БШН-3, БШН-4, ЗГ-1, ЗГ-2, БШН (ц) и БВН-1 представлены в таблицах 3, 4, 5.

Таблица 3.

Макро- и микроморфологическая характеристика культур аборигенных культур микроорганизмов

В таблице 3 дано описание морфологий колоний и клеток, а также размеров клеток, выделенных нами культур.

Согласно результатам, представленным в таблице 4, видно что, клетки всех культур являются денитрифицирующими подвижными палочками, обладающими каталазной активностью, а клетки культур БШН-1, БШН-3, БШН-4 относятся к спорообразующим, грамотрицательным моно- и диплобактериям.

Таблица 4.

Основные дифференциально-диагностические признаки выделенных бактерий

Усвоение углеводов определяли по потреблению углеводов в течение 2-х недель на средах, содержавших соответствующие растворы сахаров (в концентрации 1%) с добавлением индикатора бромтимолблау (0,016 % спиртовой раствор). Полученные данные представлены в таблице 5. Как видно, все культуры сбраживают углеводы и спирты, следует отметить, что все культуры кроме ЗГ-2, которая при сбраживании маннита образует щелочь и газ, сбраживают исследуемые источники углерода до кислоты и газа, тогда как при ферментации глицерина все культуры образуют только кислоты.

Таблица 5.

Усвоение углеводов культурами выделенных бактерий

На рисунке 5 представлены микрофотографии клеток культур БШН-3, БШН-1, БШН-4, БВН-1. Как видно, культура БШН-3 и БШН-4 представлена крупными одиночными и соединенными попарно палочками, БШН-1 и БВН-1 - одиночные палочки.

БШН-3

БШН-1

БШН-4

БВН-1

Рисунок 5. Морфология клеток культур, выделенных из буровых сточных вод и шлама, х1000

На основании результатов морфолого-культуральных и физиолого-биохимических признаков, выделенные культуры бактерий идентифицированы нами как представители родов Рsеudоmоnаs и Bасillus, а именно: культуры БШС-1, БШС-2, БШН-2, ЗГ-1, ЗГ-2, БШН -(ц), БВН-1 отнесены к роду Рsеudоmоnаs, культуры БШН-1, БШН-3, БШН-4 отнесены к роду Bасillus.

3.2 Изучение нефтеокисляющей активности микроорганизмов при различных температурных режимах

Эффективность применения биопрепаратов в разных почвенно-климатических зонах, для удаления определенных по химическому составу загрязнений обусловлена физиолого-биохимическими свойствами штаммов - биодеструкторов (термотолерантность, осмофильность, оптимальные для роста значения рН и др.). Одним из приоритетных решений для Западного Казахстана является использование биологических методов очистки от нефтезагрязнений с применением микроорганизмов-деструкторов способных функционировать при экстремальных температурах.

В наших исследованиях для изучения интенсивности роста 10 аборигенных культур микроорганизмов: Рs. ssр. БШС-1,Рs. ssр. БШС-2, Bас. ssр. БШН-1, Рs. ssр. БШН-2, Bас. ssр. БШН-3, Bас. ssр. БШН-4, Рs. ssр. ЗГ-1, Рs. ssр. ЗГ-2, Рs. ssр. БШН-(ц), Рs. ssр. БВН, а также коллекционной Рs. аеruginоsа Н14 проводили культивирование при температурах +5°С, +20°С +60°С на универсальной среде.

Результаты изучения интенсивности роста 10 углеводородокисляющих аборигенных культур микроорганизмов и Рs. аеruginоsа Н14 при различных температурах представлены в таблице 6. В качестве контроля использовали вариант роста микроорганизмов при +37°С.

Таблица 6.

Рост микроорганизмов при различных температурах в течении 24 часов

Как видно, при +5°С все культуры не способны к росту, кроме культур Рs. ssр. ЗГ-1, Рs. ssр. БШН-(ц), Рs. ssр. БВН для которых наблюдается слабый рост, тогда как при +20°С для 2 культур наблюдается обильный рост: Bас. ssр. БШН-3, Рs. ssр. ЗГ-2, а для остальных 9 культур - умеренный рост клеток. В контроле у всех культур наблюдается обильный рост, кроме 2 культур Рs. ssр. ЗГ-1 и Рs. ssр. БШС-2 которые показали умеренный рост.

На рисунке 6, 7 представлены фотографии роста углеводородокисляющих культур при температуре +5°С и +20°С в течении 24 часов.

Культуры ЗГ-1, ЗГ-2, БШН-(ц)    Культуры БШС-1, БШС-2, БШН-3, БШН-4

Рисунок 6. Рост углеводородокисляющих культур микроорганизмов на МПА при +5°С

Культуры БШС-1, БШС-2, ЗГ-1, Зг-2    Культуры БШН-1, БШН-2, БШН-3, БШН-4

Рисунок 7. Оценка интенсивности роста исследуемых культур микроорганизмов при температуре +20°С

Как видно на рисунке 6, рост культур Рsеudоmоnаs ssр. ЗГ-1 и Рsеudоmоnаs ssр. БШН-(ц) слабый, а для культур Рsеudоmоnаs ssр. БШС-1, Рsеudоmоnаs ssр. БШС-2, Bасillus ssр. БШН-3, Bасillus ssр. БШН-4 не наблюдается, а на рисунке 7 видно, что у культур Bасillus ssр. БШН-3, Рs. ssр. ЗГ-2 наблюдается обильный рост, у остальных культур Рs. ssр. БШС-1, Рs. ssр. БШС-2, Bас. ssр. БШН-1, Рs. ssр. БШН-2, Bас. ssр. БШН-4, Рs. ssр. ЗГ-1 наблюдался умеренный рост.

Резко-континентальный климат Западного Казахстана предполагает жаркое лето, с нагреванием поверхности почвы до +65°С, в связи с чем, было проведено изучение роста углеводородокисляющих культур при +60°С на жидкой среде МПБ.

В таблице 7 представлены результаты изменения ОМЧ при культивировании при +60°С.

Таблица 7.

Изменение ОМЧ углеводородокисляющих культур микроорганизмов при культивировании при +60°С