IMMOBILIZATION OF BACTERIA ONTO POLIMERIC MATRIXES FOR DEGRADATION OF OIL AND PETROLEUM PRODUCTS
https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2012-1-28-35
Abstract
Organic polymer materials (OPM) having different set of functional groups, the thickness and character of the fiber surface, the density of their packing in the canvas were synthesized . The study of OPM in order to assess possibilities of their use as sorbents for oil spills in water bodies were implemented. Synthesized OPM were used in the process of creation of bio-hybrid materials as matrixes for the immobilization of bacteria of the genus Rhodococcus sp. capable of degradation of oil. Presence of actively dividing bacterial cells forming of clusters were shown. Active nature of cell attachment onto polymeric surface due to intrusion and/or excretion of exstracellular biopolymeric matrix were detected. The influence of modification of polymer sorbents on bacterial immobilization was shown. Peculiarity of growth and specificity of cell morphology of bacterial culture are marked.
About the Authors
E. O. OmarovaRussian Federation
E. S. Lobakova
Russian Federation
G. A. Dolnikova
Russian Federation
V. V. Nekrasova
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Россия, 119991, г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
R. K. Idiatulov
НИИ синтетического волокна с экспериментальным заводом, Россия, 170032, Тверь.
Russian Federation
Russian Federation
P. B. Kascheeva
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Россия, 119991, г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
N. G. Perevertailo
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Россия, 119991, г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. G. Dedov
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Россия, 119991, г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Мерициди И.А. Техника и технология локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Спб.: НПО “Профессионал”, 2008. 824 с.
2. Корженевская Т.Г., Запольнова И.Б., Гусев М.В., Соколов Б.А. Роль микроорганизмов в преобразовании состава нефти и нефтяных биотехнологиях. М.: Геоинформцентр, 2002. 76 с.
3. Национальный Исследовательский Совет США / National Research Council (URL: http://dels.nas.edu 24.04.2011).
4. Калюжный С.В. Биотехнология защиты окружающей среды: единство биокаталитических и инженерных подходов // Изв. РАН. Сер. хим. 2001. № 10. С. 1735—1742.
5. Yakimov M.M., Timmis K.N., Golyshin P.N. Obligate oil-degrading marine bacteria // Current Opinion in Biotechnology. 2007. Vol. 18(3). P. 257—266.
6. Robbins J.A., Levy R. A review of the microbiological degradation of fuel // Directory of microbicides for the protection of materials. Part One. Vol. 5. P. 177—201.
7. Nikolopoulou M., Kalogerakis N. Biostimulation strategies for enhanced bioremediation of marine oil spills chronic pollution // Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology / Eds. N.T. Kenneth, T. McGenity et al. 2010. Part 24. P. 2521—2529.
8. Martinkova L., Uhnakova B., Patek M., Nesvera J., Kren V. Biodegradation potential of the genus Rhodococcus // Environment International. 2009. Vol. 35(1). P. 162—177.
9. Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen Ch.Cr. Biodegradation and Rhodococcus — masters of catabolic versatility // Current Opinion in Biotechnology. 2005. Vol. 16. P. 282—290.
10. Chih Wen Liu, Hwai Shen Liu. Rhodococcus erythropolis strain NTU-1 efficiently degrades and traps diesel and crude oil in batch and fed-batch bioreactors // Process Biochemistry. 2011. Vol. 46. P. 202—209.
11. Carla C.C.R. de Carvalho, Wick L.Y., Heipieper H.Y. Cell wall adaptations of planktonic and biofilm Rhodococcuserythropolis cells to growth on C5 to C16 n-alkane // Appl. Microbiol. and Biotechnol. 2009. Vol. 82. P. 311—320.
12. Podorozhko E. A., Lozinsky V.I., Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivorutchko A.B., Philp J.C., Cunningham C.J. Hydrophobised sawdust as a carrier for immobilisation of the hydrocarbon-oxidizing bacterium Rhodococcus ruber // Bioresource Technology. 2008. Vol. 99. P. 2001—2008.
13. Лейкин Ю.А., Черкасова Т.А., Смагина Н.А. Саморегенерирующиеся сорбенты для очистки воды от нефтяных углеводородов // Сорбционные и хроматографические процессы. 2009. Т. 9(1). С. 104—117.
14. Dedov A.G., Omarova E.O, Nekrasova V.V., Dolnikova G.A., Idiatulov R.K., Lobakova E.S. Biohybrid materials formed of polymer matrixes and bacteria // Second international conference on multifunctional, hybrid and nanomaterials. Strasbourg, 2011. CD.
15. Wei Q.F., Mather R.R., Fotheringham A.F., Yang R.D. Evaluation of nonwoven polypropylene oil sorbents in marine oil-spill recovery // Marine Pollution Bulletin. 2003. ol. 46. P. 780—783.
16. Бузник В.М., Харитонов А.П., Ксенофонтов М.А., Островская Л.Е., Некрасова В.В., Омарова Е.О., Перевертайло Н.Г., Дедов А.Г. Новые полимерные материалы для сорбции нефтепродуктов // Мат-лы II Междунар. конф. “Наноявления при разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям”, Москва, 21—22 октября 2010 г. М., 2010. С. 411—414.
17. Агеев С.В., Ивлиев С.А., Киселева А.С., Топилин Н.Г. Сорбент для очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов и способ очистки с использованием сорбента. Патент РФ № 2197321, 2001.
18. Wei Q.F., Mather R.R., Fotheringham A.F. Oil removal from used sorbents using a biosurfactant // Bioresource technology. 2005. Vol. 96(3). P. 331—334.
19. Лейкин Ю.А., Черкасова Т.А., Смагина Н.А. Саморегенерирующиеся сорбенты для очистки воды от нефтяных углеводородов // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008. Т. 8(4). С. 585—599.
20. Diaz M.P., Boyd K.G., Grigson S.W.J., Burgess J.G. Biodegradation of crude oil across a wide range of salinities by an extremely halotolerant bacterial consortium MPD-M, immobilized onto polypropylene fibers // Biotechnology and bioengineering. 2002. Vol. 79(2). P. 145—153.
21. Paje M.L., Marks P., Couperwhite I. Degradation of benzene by a Rhodococcus sp. using immobilized cell systems // World J. of Microbiol. and Biotechnol. 1998. Vol. 14. P. 675—680.
22. Uchiyama H., Yagi O., Oguri K., Kokufuta E. Immobilization of trichloroethylene-degrading bacterium Methylocystis sp. strain M in different matrices // J. of Ferment. and Bioengineering. 1994. Vol. 77. P. 173—174.
23. Роговин З.А. Основы химии и технологии производства химических волокон. Т. 2 // Производство синтетических волокон. М; Л.: Химия, 1965. С. 186—195.
24. Стандарт ASTM F 726-06 “Standard Test Method for Sorbent Performance of Adsorbents”. 2009. 6 c.
25. Evans C.G.T., Herbert D., Tempest D.W. The continuous cultivation of micro-organisms. 2. Construction of a chemostat // Methods in microbiology. Vol. 2 / Eds. J.R. Norris, D.W. Ribbons. London; New York: Academic Press. 1970. P. 277—327.
26. Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Ritchkova M.I., Chumakov O.B. Effect of cell lipid composition on the formation of nonspecific antibiotic resistance in alkanotrophic rhodococci // Microbiology. 2000. Vol. 69. P. 51—57.
Review
For citations:
Omarova E.O., Lobakova E.S., Dolnikova G.A., Nekrasova V.V., Idiatulov R.K., Kascheeva P.B., Perevertailo N.G., Dedov A.G. IMMOBILIZATION OF BACTERIA ONTO POLIMERIC MATRIXES FOR DEGRADATION OF OIL AND PETROLEUM PRODUCTS. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2012;(1):28-35. (In Russ.) https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2012-1-28-35
Views:
397
Email this article 