ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СУБСТРАТОВ НА АКТИВНОСТЬ АРХЕЙ СЕМЕЙСТВА FERROPLASMACEAE
Аннотация
Исследовано влияние органических веществ (глюкозы, фруктозы, рибозы, глицина, аланина, пирувата, ацетата, цитрата и дрожжевого экстракта), а также отходов пищевых производств (мелассы, барды, молочной сыворотки) на рост железоокисляющих ацидофильных микроорганизмов и на биоокисление двухвалентного железа. Объектами исследования были представители групп микроорганизмов, доминирующих в биогидрометаллургических процессах: археи семейства Ferroplasmaceae (Acidiplasma aeolicum V1T, A. cupricumulans BH2T, Acidiplasma sp. MBA-1, Ferroplasma acidiphilum B-1) и бактерии рода Sulfobacillus (Sulfobacillus thermosulfidooxidans SH 10-1, S. thermotolerans Kr1T). Все исследованные штаммы наиболее активно росли и окисляли железо в средах с дрожжевым экстрактом, что, вероятно, объясняется наличием в его составе большого количества различных факторов роста, однако другие субстраты также обеспечивали как рост микроорганизмов, так и окисление железа.
Об авторах
А. Г. Булаев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова;
Институт микробиологии имени С.Н. Виноградского, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук
Россия
Россия
канд. биол. наук, ст. науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета, 119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12;
119071, г. Москва, Ленинский пр., д. 33, стр. 2
Т. В. Ерофеева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
студент кафедры микробиологии биологического факультета,
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
К. С. Воробьева
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия
Россия
студент кафедры защиты растений факультета агрономии и биотехнологии,
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49
Г. Г. Челидзе
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия
Россия
студент кафедры защиты растений факультета агрономии и биотехнологии,
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49
А. А. Рамонова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета,
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
Список литературы
1. Johnson D.B. Biomining — biotechnologies for extracting and recovering metals from ores and waste materials // Curr. Opin. Biotechnol. 2014. Vol. 30. P. 24–31.
2. Schippers A. Microorganisms involved in bioleaching and nucleic acid-based molecular methods for their identification and quantification // Microbial Processing of Metal Sulfides / Eds. E.R. Donati and W. Sand. N.Y.: Springer, 2007. P. 3–33.
3. Hawkes R.B., Franzmann P.D., O’Hara G., Plumb J.J. Ferroplasma cupricumulans sp. nov., a novel moderately thermophilic, acidophilic archaea isolated from an industrialscale chalcocite bioleach heap // Extremophiles. 2006. Vol. 10. N 6. P. 525–530.
4. Zhou H., Zhang R., Hu P., Zeng W., Xie Y., Wu C., Qiu G. Isolation and characterization of Ferroplasma thermophilum sp. nov., a novel extremely acidophilic, moderately thermophilic archaeon and its role in bioleaching of chalcopyrite // J. Appl. Microbiol. 2008. Vol. 105. N 2. P. 591–601.
5. Li Q., Tian Y., Fu X., Yin H., Zhou Z., Liang Y., Qiu G., Liu J., Liu H., Liang Y., Shen L., Cong J., Liu X. The community dynamics of major bioleaching microorganisms during chalcopyrite leaching under the effect of organics // Curr. Microbiol. 2011. Vol. 63. N 2. P. 164–172.
6. van Hille R.P., van Wyk N., Froneman T., Harrison S.T.L. Dynamic evolution of the microbial community in BIOX leaching tanks // Adv. Mater. Res. 2013. Vol. 825. P. 331–334.
7. Muravyov M.I., Bulaev A.G. Two-step oxidation of a refractory gold-bearing sulfidic concentrate and the effect of organic nutrients on its biooxidation // Miner. Eng. 2013. Vol. 45. P. 108–114.
8. Golyshina O.V., Timmis K.N. Ferroplasma and relatives, recently discovered cell wall-lacking archaea making a living in extremely acid, heavy metal-rich environments // Environ. Microbiol. 2005. Vol. 7. N 9. P. 1277–1288.
9. Zakharchuk L.M., Egorova M.A., Krasil’nikova E.N., Tsaplina I.A., Bogdanova T.I., Melamud V.S., Karavaiko G.I. Activity of the enzymes of carbon metabolism in Sulfobacillus sibiricus under various conditions of cultivation // Microbiology. 2003. Vol. 72. N 5. P. 553–557.
10. Захарчук Л.М., Цаплина И.А., Красильникова Е.Н., Богданова Т.И., Каравайко Г.И. Метаболизм углерода у Sulfobacillus thermosulfidooxidans // Микробиол. 1994. Т. 63. № 4. С. 573–580.
11. Karavaiko G.I., Tsaplina I.A., Bogdanova T.I., Krasil’nikova E.N., Zakharchuk L.M. Growth and carbohydrate metabolism of sulfobacilli // Microbiology. 2001. Vol. 70. N 3. P. 245–250.
12. Egorova M.A., Zakharchuk L.M., Krasil’nikova E.N., Tsaplina I.A., Bogdanova T.I. Effect of cultivation conditions on the growth and activities of sulfur metabolism enzymes and carboxylases of Sulfobacillus thermosulfidooxidans subsp. asporogenes strain 41 // Appl. Biochem. Microbiol. 2004. Vol. 40. N 4. P. 381–387.
13. Вартанян Н.С., Каравайко Г.И., Пивоварова Т.А. Влияние органических веществ на рост и окисление неорганических субстратов Sulfobacillus thermosulfidooxidans subsp. asporogenes // Микробиол. 1990. Т. 59. N 3. С. 411–417.
14. Golyshina O.V., Pivovarova T.A., Karavaiko G.I., Kondrat’eva T.F., Moore E.R.B., Abraham W., Lünsdorf H., Timmis K.N., Yakimov M.M., Golyshin P.N. Ferroplasma acidiphilum gen. nov., sp. nov., anacidophilic, autotrophic, ferrous-iron-oxidizing, cell-wall-lacking, mesophilic member of the Ferroplasmaceae fam. nov., comprising a distinct lineage of the Archaea // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. Vol. 50. N 3. P. 997–1006.
15. Golyshina O.V., Yakimov M.M., L nsdorf H., Ferrer M., Nimtz M., Timmis K.N., Wray V., Tindall B.J., Golyshin P.N. Acidiplasma aeolicum gen. nov., sp. nov., a euryarchaeon of the family Ferroplasmaceae isolated from a hydrothermal pool, and transfer of Ferroplasma cupricumulans to Acidiplasma cupricumulans comb. nov. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. Vol. 59. N 11. P. 2815–2824.
16. Wolin E.A., Wolin M.J., Wolfe R.S. Formation of methane by bacterial extracts // J. Biol. Chem. 1963. Vol. 238. N 6. P. 2882–2886. 17. Schwarzenbach G., Flaschka H. Complexometric titrations. London: Methuen, 1969. 490 pp.
17. Delaney R.A.M. Composition, properties and uses of whey protein concentrates // J. Soc. Dairy Technol. 1976. Vol. 29. N 2. P. 91–101.
18. Kristiansen B., Linden J., Mattey M. Citric acid biotechnology. London: Taylor & Francis, 2002. 189 pp.
19. Krzywonos M., Cibis E., Mi kiewicz T., Ryznar-Luty A. Utilization and biodegradation of starch stillage (distillery wastewater) // Electron. J. Biotechnol. 2009. Vol. 12. N 1. DOI: 10.2225/vol12-issue1-fulltext-5.
20. Borischewski R.M. Keto acids as growth-limiting factors in autotrophic growth of Thiobacillus thiooxidans // J. Bacteriol. 1967. Vol. 93. N 2. P. 597–599.
Рецензия
Для цитирования:
Булаев А.Г., Ерофеева Т.В., Воробьева К.С., Челидзе Г.Г., Рамонова А.А. ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СУБСТРАТОВ НА АКТИВНОСТЬ АРХЕЙ СЕМЕЙСТВА FERROPLASMACEAE. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2018;73(3):178-184.
For citation:
Bulaev A.G., Erofeeva T.V., Vorobeva K.S., Chelidze G.G., Ramonova A.A. EFFECT OF ORGANIC NUTRIENTS ON THE ACTIVITY OF ARCHAEA OF THE FERROPLASMACEAE FAMILY. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2018;73(3):178-184. (In Russ.)
Просмотров:
335
Послать статью по эл. почте 