Биосорбенттердің микроорганизмдердің антибиотикке сезімталдығына әсері
Кіріспе 3
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың ерекшелігi 5
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану 9
ІII. Микроорганизмдердің антибиотикалық препараттарға төзімділігі 13
ҮI. Қорытынды 16
Ү. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 18
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың ерекшелігi 5
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану 9
ІII. Микроорганизмдердің антибиотикалық препараттарға төзімділігі 13
ҮI. Қорытынды 16
Ү. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 18
Әлемдік мұхиттардың ластануы адамзат алдында тұрған ең маңызды мәселеге айналды. Қазіргі күні мұхит және теңіздердің көмірсутектермен және бірінші қатарда мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы ерекше қауіп тудырып тұр /1/.
Теңіздердің мұнаймен ластануының негізгі көзі теңіз кемелері.Теңізге түсетін мұнайдың басым мөлшері теңіз астылық мұнай өндіргіш қондырғыларының апатқа ұшырау нәтижесінен болады. Күрделі тоннажды танкерлардың мұндай апаттары болашақта да болатынына күмән жоқ /2/.
Теңіз суына мұнайдың түсуінің көбеюі және осының салдарынан халық шаруашылығына тиетін зардабы нәтижесінен элемдік мүхиттың мұнаймен ластануымен күресу сүрақтары дүниежүзілік актуальды мәселелер қатарына енді. БҰҰ құрамында арнайы теңіз суларының мұнаймен ластануымен күресу комитеті бар. БҰҰ-ның мәліметтері бойынша бүкіл дүние жүзінде 1967 ж. 1850 млн. т. мұнай өндірілген, 1970 ж. 2200 млн т., 1979 Ж.-2956 млн.т. мұнай өндірілген. Қазақстандағы мұнай өнімінің жылдық мөлшері 40 млн.т. құрайды /3/.
Теңізде мұнаймен күресу сүрақтары халықаралық мекемелер сауалына айналды және бірнеше мәрте дүниежүзілік және ұлттық-ғылыми теңізді зерттеуге арналған конференцияларда қарастырылды. Бірақ қолданылған шараларға қарамастан теңіздің мұнаймен ластануы жылдан жылға өсіп бара жатыр, және қазіргі кезде миллиондаған тонналармен тіркеледі /4/.
Мұнаймен ластану мұнай өндіру мен өңдеу аймағында ғана кездесіп қоймайды, мұндай жағдайға кез-келген аудан немесе қала үшырауы мүмкін /5/.Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану флора мен фаунаның, биоценоз құрамының өзгеруін туғызады 161. Мұнайдың улылық дәрежесі олардың химиялық құрамының әртүрлі мөлшерімен, әсіресе ұшқыш ароматты көмірсутектердің (толуол, ксилол, бензол және нафталин) құрамымен анықталады. Көмірсутектер бактериалық хемотаксисті бұзып, олардың суқоймаларындағы органикалық заттардың ыдырауын бөгейді. Ароматты көмірсутектер (фенол, толуол, «шикі» мұнай) темен концентрацияда да (0,6 %) улы әсер етеді /11/.
Мұнай - күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата алмайды, өйткені қажетті барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды. Субстраттарды пайдалану арнайылылығы бар микроорганизмдердің аралас дақылдарын пайдалану мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді /8/. Су көздерінің өздігінен тазалану процестеріне автохтонды және аллохтонды органикалық заттардың минерализациясын іске асыратын микроорганизмдер қатысады: бірінші реттік продуценттердің биомассасын пайдаланатын қарапайымдылар және шаян тәрізділер; микроорганизмдер мен микробалдырлар, жоғары сатыдағы өсімдіктер.
Теңіздердің мұнаймен ластануының негізгі көзі теңіз кемелері.Теңізге түсетін мұнайдың басым мөлшері теңіз астылық мұнай өндіргіш қондырғыларының апатқа ұшырау нәтижесінен болады. Күрделі тоннажды танкерлардың мұндай апаттары болашақта да болатынына күмән жоқ /2/.
Теңіз суына мұнайдың түсуінің көбеюі және осының салдарынан халық шаруашылығына тиетін зардабы нәтижесінен элемдік мүхиттың мұнаймен ластануымен күресу сүрақтары дүниежүзілік актуальды мәселелер қатарына енді. БҰҰ құрамында арнайы теңіз суларының мұнаймен ластануымен күресу комитеті бар. БҰҰ-ның мәліметтері бойынша бүкіл дүние жүзінде 1967 ж. 1850 млн. т. мұнай өндірілген, 1970 ж. 2200 млн т., 1979 Ж.-2956 млн.т. мұнай өндірілген. Қазақстандағы мұнай өнімінің жылдық мөлшері 40 млн.т. құрайды /3/.
Теңізде мұнаймен күресу сүрақтары халықаралық мекемелер сауалына айналды және бірнеше мәрте дүниежүзілік және ұлттық-ғылыми теңізді зерттеуге арналған конференцияларда қарастырылды. Бірақ қолданылған шараларға қарамастан теңіздің мұнаймен ластануы жылдан жылға өсіп бара жатыр, және қазіргі кезде миллиондаған тонналармен тіркеледі /4/.
Мұнаймен ластану мұнай өндіру мен өңдеу аймағында ғана кездесіп қоймайды, мұндай жағдайға кез-келген аудан немесе қала үшырауы мүмкін /5/.Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану флора мен фаунаның, биоценоз құрамының өзгеруін туғызады 161. Мұнайдың улылық дәрежесі олардың химиялық құрамының әртүрлі мөлшерімен, әсіресе ұшқыш ароматты көмірсутектердің (толуол, ксилол, бензол және нафталин) құрамымен анықталады. Көмірсутектер бактериалық хемотаксисті бұзып, олардың суқоймаларындағы органикалық заттардың ыдырауын бөгейді. Ароматты көмірсутектер (фенол, толуол, «шикі» мұнай) темен концентрацияда да (0,6 %) улы әсер етеді /11/.
Мұнай - күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата алмайды, өйткені қажетті барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды. Субстраттарды пайдалану арнайылылығы бар микроорганизмдердің аралас дақылдарын пайдалану мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді /8/. Су көздерінің өздігінен тазалану процестеріне автохтонды және аллохтонды органикалық заттардың минерализациясын іске асыратын микроорганизмдер қатысады: бірінші реттік продуценттердің биомассасын пайдаланатын қарапайымдылар және шаян тәрізділер; микроорганизмдер мен микробалдырлар, жоғары сатыдағы өсімдіктер.
1. Миронов О.Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяными углеводородами. -Л.: Гидрометеоиздат, 1985, 143 с.
2. Миронов О.Г. Нефтяное загрязнение и жизнь моря. Киев, «Наукова думка», 1973, 68 с.
3. Надиров Н.К. Нефтегазовый комплекс Казахстана // Нефть и газ, №3, С. 9-31.
4. Миронов О.Г. Биологические ресурсы моря и нефтяное загрязнение.
М., «Пищевая промышленность», 1972. С.37-67.
5. Чугунов В.А., Кобзев Е.Н., Колоденко В.П., Шкидченко А.И.,
Петрикевич СБ. // тезисы и докл. Конф. «Экобиотехнология: борьба с
нефтяным загрязнением окружающей среды». Пушкино: Изд-во НЦ БИ. РАН, 2001, с 41.
6. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы - деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев. «Наукова думка», 1981, 132 с.
7. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология. Л., Наука. 1957, 314 с.
8. Демиченко А.Я. Демурджан В.М. Востановление нефтегагрязненных почвенных экосистем; М., Наука, 1988. С.197-206.
9. Оборин А.А., Масливец Т.А., Базейкова И.Н., Плещева О.В., Оглабина А.И. // Востановление нефтезагрененных почвенных экосистем. М: Наука, 1988, С.140-159.
10. Мансуров З.А., Мофа Н.Н., Кетегенов Т.А., Червякова О.В.
Ликвидация разливов нефти на воде: реальные пути и перспективы решения
проблемы .для Каспия. // Международная практическая конференция
«Перспективы устойчивого развития экосистем Прикаспийского региона». 29-30 июня. 2004, 45с.
11. Затучная Б.М. Некоторые результаты моделирования процесса распада нефти морской среде./Труды ГОИН, 1975, вып. 127, С.46-54.
12. Сайфулина З.Н., Киреева Н.А. Некоторые пути ускорения биодеструкции нефти в почве. // Микробиологические методы защиты окружающей среды (5-7 апреля 1988. Пущино), Тезисы докл. Пущине 1988.С.148.
13. Чугунов В.А., Кобзев Е.Н., Колоденко В.П., Шкидченко А.И.,
Петрикевич СВ. // Тезисы докл. Конф. «Экобиотехнология: борьба с
нефтяным загрязнением окружающей среды»,Пущино: Изд-во НЦ БИ. РАН, 2001, С 41.
14. Ергалиев Т.Ж., Диаров М.Д., Кальжигитов Х.С, Рилажанов Е.Г., Утепбергенова Ж.Ж. Влияние антропогенных факторов на здоровье населения Атырауской области. // 'Международная научно-практическая конференция «Перспективы устойчивого развития экосистем
Прикаспийского региона». 29-30 июня. Алматы 2004.С105-106.
15. Ергалиев Т.Ж., Диаров М.Д., Кальжигитов Х.С., Рилажанов ЕГ Утепбергенова Ж.Ж. Влияние антропогенных факторов на здоровье шееленил Ать.рауекой облаети. // Международная научно-ирактичеекая ГнфЭниия «Перспективы устойчивогового развития экосистем Прикаспийского региона».29-30 июня. Алматы 2004. С.105-106.
16. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. Киев, «Наукова думка », 1971.
17. Ли И.Г., Сыдыкбекова Р.К. Изучение морфологических, культуральных и 'физиолого-биохимических признаков бактериальных штаммов-деструкторов нефти и нефтепродуктов. // Секция 1. Актуальные проблемы ботаники и зоологии и экологиию 52 с.
18. Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Кучеренко М.И., Тархова Э.П. Самоочищение прибрежной акватории Черного моря. -Киев: Наукова думка, 1975.
19. Мишустин Е.Н., Перцовская М.И. Микроорганизмы и самоочищение почвы. М: АН СССР., 1954. 651 с.
20. Деградация ароматических углеводородов дрожжами. // Материалы 6 Всесоюзного сьезда ВМО, Рига, 1980.№3. С 42.
21. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. 1982. Т. 51. Вып.2. С. 342- 348.
22. Билай В.И., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. Киев, « Наукаова думка», 1980. 340 с.
23. Копытова Ю.П., Миронов О.Г., Цуканов А.В., Влияние некоторых экофакторов на самоочищение морской воды от нефть./ Водные ресурсы 1982, №2, С.129-136.
24. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. Киев, «Наукова думка », 1971.
25. Водные ресурсы Казахстана в новом тысячелетии. Алматы, 2004, стр. 36.
26. Смирнов В. Отработавшие скважины - угроза природной среде. // Экология устойчивое развития, №2, февраль, 2004, С.33.
27. Файзулина Э.Р., Чулаков Н.Ш., Алиев Р.М. Экологические исследование в районах Западного и Восточного Кашагана в связи с разработкой нефтяного месторождение в шельфовой зоне. // Биотехнология. Теория и практика. №3-4, 2000. С.168.
28. Шаталов А.А., Новиков А.Д., Яненко А.С., Биодеградация нефтяных загрязнений морскими облигатными нефтеоокисляющими микрооргенизмами. // ІІ Московский Международный конгресс. Биотехнология: состояние и перспективы развития. С. 45.
29. Цыбань А.В., Бактерионейстон и бактериопланктон шельфовой облати Черного моря. Киев «Наукова думка », 1970. С. 274.
30. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов; Справ.изд./ А.Л. Бандман, Г.А. Войтенко, Н.В. Волкова и др.Л.: Химия, 1990, 732 с.
31. Bergy's Manual of Systematic Bacteriology. / Eds. KniegN.R., Holt Y. U.
Baltimore; London: Williams and Wilkins, 1984. V. 1. P. 154.
32. Патин C.A. Влияние загрязнение на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана. М., 1979, 251 с.
33. Файзов К.Ш., Раймжанов М.М., Алимбеков Ж.С. Экология Мангышлак - Прикаспийского нефтегазового региона. Алматы. Гылым.2003.237 с.
34. Орлов Д.Г., Малинина М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнения
35. почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991,303с.
36. Ковикова В.В. перевод с англ. Почвенная микробиология М.: Колос. 1979. С 148.
37. Шапошников В.Н., Козлова Е.И., Аркадьева Е.Н. Изучения микрофлоры нефтесодержащих сточных вод // Микробиология 1968, №3. T.37.
38. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородоокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. 1982. Т.51. Вып. 2. С. 342-348.
39. Розанова Е.П., Кузнецова СИ. Микрофлора нефтяных месторождений. М: Наука 1997, 198 с.
40. Ворошилова А.А., Дианова Е.В. Окисляющие нефть бактерии
показатели интенсивности биологического окисления нефти в природных условиях //Микробиология. 1952. Т.2. Вып.4. С 408-415.
41. Барышникова Л.М., Грещенков В.Г., Аринбасаров М.У., Шкидченко Е.Н., Боронин Л.М. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциация в жидкой среде. // Прикл. биохимия и микобиология. 2001. Т.37. №5. С. 542-545.
42. Толеген Ж., Ратникова И.А., Гаврилова Н.Н. Исследование природы
антибиотических веществ, продуцируемых Lactobacillus cellobiosus II Биотехнология. Теория и практика. - 2001. - № 1(2). - С. 32-35.
43. Квасников Е.И., Шишлевская,Т.Н., Коваленко Н.К.
Антагонистическая активность молочнокислых бактерий по отношению к возбудителю кишечных заболеваний домашних птиц // Микробиологический журнал.-1983.-№5.-0.27-32. .
44. Кигель Н.Ф. Новый бактериальный препарат «АФ» на основе
молочнокислых бактерий и его биологические свойства // Журнал микробиол. 2000. №5. С.27-32.
45. Сборник инвестиционных предложений 1 Международного
инвестиционного конгресса «Новейшие технологии в системе интегральных
процессов территорий стран АТР», Владивосток, 2000г.-276с.
46. Микроорганизмы и охрана почв / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 206с.
47. Никитина Е.В. Особенности распределения и физиологического состояния микроорганизмов нефтешлама - отхода нефтехимического производства / Е.В. Никитина, О.И. Якушева, С.А. Зарипов, Р.А. Галиев, А.В. Гарусов, Р.П. Наумова // Микробиология. - 2003. Том 72. - №5. - С.699-706.
48. Вредные вещества в промышленности, T.I, 2, 3. / Под ред. Лазарева Н.В. -М: Химия, 1976, 1977.
49. Деградация природных полимеров мицелиальными грибами-
продуцентами биологически активных веществ./ В.Г. Бабицкая, В.В. Щерба. // Прикл. Биохимия и микробиология. -1991. -27, №5. - С.687-694.
50. Микробиология, том 64, №2, 1995, с. 197-200, Л.А. Головлева, З.И. Финкелыптеин, Б.П. Баскунов.
51. Плазмиды биодеградации нафталина в ризосферных бактериях рода Pseudomonas / В.В. Кочетков, В.В. Балашина Е.А. Мордухова // Микробиология том 66, №2 1997 стр.211-216, март- апрель.
52. Выделение и характеристика микроорганизмов- деструкторов
полициклических ароматических углеводородов Пунтус И.Ф., Филонов А.Е., Кошелева И.А., Гаязов P.P., Карпов А.В., Воронин A.M. // Мкробиология Т.66, №2, 1.997, С.269-272.
53. Микробиология, том 64, №2, 1995, с. 197-200, Л.А. Головлева, З.И. Финкелыптеин, Б.П. Баскунов.
54. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почвы // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. -М.: Наука, 1992. - с. 227-235.
55. Звягинцев Д.Г., Гузев B.C., Левин СВ., Селекцкий Г.И., Оборин А.А. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почв нефтью // Почвоведение. - 1989.- 1. С. 72-78.
2. Миронов О.Г. Нефтяное загрязнение и жизнь моря. Киев, «Наукова думка», 1973, 68 с.
3. Надиров Н.К. Нефтегазовый комплекс Казахстана // Нефть и газ, №3, С. 9-31.
4. Миронов О.Г. Биологические ресурсы моря и нефтяное загрязнение.
М., «Пищевая промышленность», 1972. С.37-67.
5. Чугунов В.А., Кобзев Е.Н., Колоденко В.П., Шкидченко А.И.,
Петрикевич СБ. // тезисы и докл. Конф. «Экобиотехнология: борьба с
нефтяным загрязнением окружающей среды». Пушкино: Изд-во НЦ БИ. РАН, 2001, с 41.
6. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы - деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев. «Наукова думка», 1981, 132 с.
7. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология. Л., Наука. 1957, 314 с.
8. Демиченко А.Я. Демурджан В.М. Востановление нефтегагрязненных почвенных экосистем; М., Наука, 1988. С.197-206.
9. Оборин А.А., Масливец Т.А., Базейкова И.Н., Плещева О.В., Оглабина А.И. // Востановление нефтезагрененных почвенных экосистем. М: Наука, 1988, С.140-159.
10. Мансуров З.А., Мофа Н.Н., Кетегенов Т.А., Червякова О.В.
Ликвидация разливов нефти на воде: реальные пути и перспективы решения
проблемы .для Каспия. // Международная практическая конференция
«Перспективы устойчивого развития экосистем Прикаспийского региона». 29-30 июня. 2004, 45с.
11. Затучная Б.М. Некоторые результаты моделирования процесса распада нефти морской среде./Труды ГОИН, 1975, вып. 127, С.46-54.
12. Сайфулина З.Н., Киреева Н.А. Некоторые пути ускорения биодеструкции нефти в почве. // Микробиологические методы защиты окружающей среды (5-7 апреля 1988. Пущино), Тезисы докл. Пущине 1988.С.148.
13. Чугунов В.А., Кобзев Е.Н., Колоденко В.П., Шкидченко А.И.,
Петрикевич СВ. // Тезисы докл. Конф. «Экобиотехнология: борьба с
нефтяным загрязнением окружающей среды»,Пущино: Изд-во НЦ БИ. РАН, 2001, С 41.
14. Ергалиев Т.Ж., Диаров М.Д., Кальжигитов Х.С, Рилажанов Е.Г., Утепбергенова Ж.Ж. Влияние антропогенных факторов на здоровье населения Атырауской области. // 'Международная научно-практическая конференция «Перспективы устойчивого развития экосистем
Прикаспийского региона». 29-30 июня. Алматы 2004.С105-106.
15. Ергалиев Т.Ж., Диаров М.Д., Кальжигитов Х.С., Рилажанов ЕГ Утепбергенова Ж.Ж. Влияние антропогенных факторов на здоровье шееленил Ать.рауекой облаети. // Международная научно-ирактичеекая ГнфЭниия «Перспективы устойчивогового развития экосистем Прикаспийского региона».29-30 июня. Алматы 2004. С.105-106.
16. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. Киев, «Наукова думка », 1971.
17. Ли И.Г., Сыдыкбекова Р.К. Изучение морфологических, культуральных и 'физиолого-биохимических признаков бактериальных штаммов-деструкторов нефти и нефтепродуктов. // Секция 1. Актуальные проблемы ботаники и зоологии и экологиию 52 с.
18. Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Кучеренко М.И., Тархова Э.П. Самоочищение прибрежной акватории Черного моря. -Киев: Наукова думка, 1975.
19. Мишустин Е.Н., Перцовская М.И. Микроорганизмы и самоочищение почвы. М: АН СССР., 1954. 651 с.
20. Деградация ароматических углеводородов дрожжами. // Материалы 6 Всесоюзного сьезда ВМО, Рига, 1980.№3. С 42.
21. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. 1982. Т. 51. Вып.2. С. 342- 348.
22. Билай В.И., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. Киев, « Наукаова думка», 1980. 340 с.
23. Копытова Ю.П., Миронов О.Г., Цуканов А.В., Влияние некоторых экофакторов на самоочищение морской воды от нефть./ Водные ресурсы 1982, №2, С.129-136.
24. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. Киев, «Наукова думка », 1971.
25. Водные ресурсы Казахстана в новом тысячелетии. Алматы, 2004, стр. 36.
26. Смирнов В. Отработавшие скважины - угроза природной среде. // Экология устойчивое развития, №2, февраль, 2004, С.33.
27. Файзулина Э.Р., Чулаков Н.Ш., Алиев Р.М. Экологические исследование в районах Западного и Восточного Кашагана в связи с разработкой нефтяного месторождение в шельфовой зоне. // Биотехнология. Теория и практика. №3-4, 2000. С.168.
28. Шаталов А.А., Новиков А.Д., Яненко А.С., Биодеградация нефтяных загрязнений морскими облигатными нефтеоокисляющими микрооргенизмами. // ІІ Московский Международный конгресс. Биотехнология: состояние и перспективы развития. С. 45.
29. Цыбань А.В., Бактерионейстон и бактериопланктон шельфовой облати Черного моря. Киев «Наукова думка », 1970. С. 274.
30. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов; Справ.изд./ А.Л. Бандман, Г.А. Войтенко, Н.В. Волкова и др.Л.: Химия, 1990, 732 с.
31. Bergy's Manual of Systematic Bacteriology. / Eds. KniegN.R., Holt Y. U.
Baltimore; London: Williams and Wilkins, 1984. V. 1. P. 154.
32. Патин C.A. Влияние загрязнение на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана. М., 1979, 251 с.
33. Файзов К.Ш., Раймжанов М.М., Алимбеков Ж.С. Экология Мангышлак - Прикаспийского нефтегазового региона. Алматы. Гылым.2003.237 с.
34. Орлов Д.Г., Малинина М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнения
35. почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991,303с.
36. Ковикова В.В. перевод с англ. Почвенная микробиология М.: Колос. 1979. С 148.
37. Шапошников В.Н., Козлова Е.И., Аркадьева Е.Н. Изучения микрофлоры нефтесодержащих сточных вод // Микробиология 1968, №3. T.37.
38. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородоокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. 1982. Т.51. Вып. 2. С. 342-348.
39. Розанова Е.П., Кузнецова СИ. Микрофлора нефтяных месторождений. М: Наука 1997, 198 с.
40. Ворошилова А.А., Дианова Е.В. Окисляющие нефть бактерии
показатели интенсивности биологического окисления нефти в природных условиях //Микробиология. 1952. Т.2. Вып.4. С 408-415.
41. Барышникова Л.М., Грещенков В.Г., Аринбасаров М.У., Шкидченко Е.Н., Боронин Л.М. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциация в жидкой среде. // Прикл. биохимия и микобиология. 2001. Т.37. №5. С. 542-545.
42. Толеген Ж., Ратникова И.А., Гаврилова Н.Н. Исследование природы
антибиотических веществ, продуцируемых Lactobacillus cellobiosus II Биотехнология. Теория и практика. - 2001. - № 1(2). - С. 32-35.
43. Квасников Е.И., Шишлевская,Т.Н., Коваленко Н.К.
Антагонистическая активность молочнокислых бактерий по отношению к возбудителю кишечных заболеваний домашних птиц // Микробиологический журнал.-1983.-№5.-0.27-32. .
44. Кигель Н.Ф. Новый бактериальный препарат «АФ» на основе
молочнокислых бактерий и его биологические свойства // Журнал микробиол. 2000. №5. С.27-32.
45. Сборник инвестиционных предложений 1 Международного
инвестиционного конгресса «Новейшие технологии в системе интегральных
процессов территорий стран АТР», Владивосток, 2000г.-276с.
46. Микроорганизмы и охрана почв / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 206с.
47. Никитина Е.В. Особенности распределения и физиологического состояния микроорганизмов нефтешлама - отхода нефтехимического производства / Е.В. Никитина, О.И. Якушева, С.А. Зарипов, Р.А. Галиев, А.В. Гарусов, Р.П. Наумова // Микробиология. - 2003. Том 72. - №5. - С.699-706.
48. Вредные вещества в промышленности, T.I, 2, 3. / Под ред. Лазарева Н.В. -М: Химия, 1976, 1977.
49. Деградация природных полимеров мицелиальными грибами-
продуцентами биологически активных веществ./ В.Г. Бабицкая, В.В. Щерба. // Прикл. Биохимия и микробиология. -1991. -27, №5. - С.687-694.
50. Микробиология, том 64, №2, 1995, с. 197-200, Л.А. Головлева, З.И. Финкелыптеин, Б.П. Баскунов.
51. Плазмиды биодеградации нафталина в ризосферных бактериях рода Pseudomonas / В.В. Кочетков, В.В. Балашина Е.А. Мордухова // Микробиология том 66, №2 1997 стр.211-216, март- апрель.
52. Выделение и характеристика микроорганизмов- деструкторов
полициклических ароматических углеводородов Пунтус И.Ф., Филонов А.Е., Кошелева И.А., Гаязов P.P., Карпов А.В., Воронин A.M. // Мкробиология Т.66, №2, 1.997, С.269-272.
53. Микробиология, том 64, №2, 1995, с. 197-200, Л.А. Головлева, З.И. Финкелыптеин, Б.П. Баскунов.
54. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почвы // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. -М.: Наука, 1992. - с. 227-235.
55. Звягинцев Д.Г., Гузев B.C., Левин СВ., Селекцкий Г.И., Оборин А.А. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почв нефтью // Почвоведение. - 1989.- 1. С. 72-78.
ӘЛ – ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Микробиология кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Биосорбенттердің микроорганизмдердің антибиотикке
сезімталдығына әсері
Орындаған:
4 курс студенті
Маметова А.З.
Ғылыми жетекші:
б.ғ.к., доцент
Уалиева П.С.
Норма бақылаушы: Ибраймова
М.Ж.
Қорғауға жіберілді
Кафедра жетекшісі
б.ғ.д., профессор
Жұбанова А.А.
Алматы 2008
Жоспар
Кіріспе
3
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың
ерекшелігi
5
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану
9
ІII. Микроорганизмдердің антибиотикалық препараттарға төзімділігі
13
ҮI. Қорытынды
16
Ү. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
18
РЕФЕРАТ
Жұмыс көлемі: 21 беттен және 55 әдебиеттер тізімінен тұрады.
Кілтті сөздер: көмірсутек тотықтырғыш микроорганизмдер, мұнай,
антибиотикрезистенттілік, биодегредация, антибиотик.
Қазіргі таңда қоршаған ортаның басты ластаушы көзі- мұнай және мұнай
өнімдері болып табылады. Мұнай және мұнай өнімдерін ластану биоценоз
құрамының өзгеруін туғызады. Бірақ, микрофлора құрамының мұнай тотықтыратын
микроорганизмдері мұнай фракцияларын энергия қажеттілігіне пайдалана алады.
Осыған байланысты ластанған аймақтың қалпына келу барысында
микробиологиялық процестердің тиімділігі жоғары бағалануда. Сондықтан да
ластанған топырақ пен су көздерін тазалауда көмірсутек тотықтыратын
микроорганизмдер негізінде алынған биопрепараттарды пайдалану келелді болып
табылады.
Жұмыстың негізгі мақсаты мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің
сезімталдығына әсерін зерттеу болып табылады.
Кіріспе
Әлемдік мұхиттардың ластануы адамзат алдында тұрған ең маңызды
мәселеге айналды. Қазіргі күні мұхит және теңіздердің көмірсутектермен
және бірінші қатарда мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы ерекше қауіп
тудырып тұр 1.
Теңіздердің мұнаймен ластануының негізгі көзі теңіз кемелері.Теңізге
түсетін мұнайдың басым мөлшері теңіз астылық мұнай өндіргіш
қондырғыларының апатқа ұшырау нәтижесінен болады. Күрделі тоннажды
танкерлардың мұндай апаттары болашақта да болатынына күмән жоқ 2.
Теңіз суына мұнайдың түсуінің көбеюі және осының салдарынан халық
шаруашылығына тиетін зардабы нәтижесінен элемдік мүхиттың мұнаймен
ластануымен күресу сүрақтары дүниежүзілік актуальды мәселелер қатарына
енді. БҰҰ құрамында арнайы теңіз суларының мұнаймен ластануымен күресу
комитеті бар. БҰҰ-ның мәліметтері бойынша бүкіл дүние жүзінде 1967 ж. 1850
млн. т. мұнай өндірілген, 1970 ж. 2200 млн т., 1979 Ж.-2956 млн.т. мұнай
өндірілген. Қазақстандағы мұнай өнімінің жылдық мөлшері 40 млн.т. құрайды
3.
Теңізде мұнаймен күресу сүрақтары халықаралық мекемелер сауалына
айналды және бірнеше мәрте дүниежүзілік және ұлттық-ғылыми теңізді
зерттеуге арналған конференцияларда қарастырылды. Бірақ қолданылған
шараларға қарамастан теңіздің мұнаймен ластануы жылдан жылға өсіп бара
жатыр, және қазіргі кезде миллиондаған тонналармен тіркеледі 4.
Мұнаймен ластану мұнай өндіру мен өңдеу аймағында ғана кездесіп
қоймайды, мұндай жағдайға кез-келген аудан немесе қала үшырауы мүмкін
5.Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану флора мен фаунаның, биоценоз
құрамының өзгеруін туғызады 161. Мұнайдың улылық дәрежесі олардың химиялық
құрамының әртүрлі мөлшерімен, әсіресе ұшқыш ароматты көмірсутектердің
(толуол, ксилол, бензол және нафталин) құрамымен анықталады. Көмірсутектер
бактериалық хемотаксисті бұзып, олардың суқоймаларындағы органикалық
заттардың ыдырауын бөгейді. Ароматты көмірсутектер (фенол, толуол, шикі
мұнай) темен концентрацияда да (0,6 %) улы әсер етеді 11.
Мұнай - күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата алмайды,
өйткені қажетті барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды. Субстраттарды
пайдалану арнайылылығы бар микроорганизмдердің аралас дақылдарын пайдалану
мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді 8. Су көздерінің өздігінен
тазалану процестеріне автохтонды және аллохтонды органикалық заттардың
минерализациясын іске асыратын микроорганизмдер қатысады: бірінші реттік
продуценттердің биомассасын пайдаланатын қарапайымдылар және шаян
тәрізділер; микроорганизмдер мен микробалдырлар, жоғары сатыдағы
өсімдіктер.
Казіргі кезде табиғи ортаны мұнай және мұнай өнімдершен тазартудың
көптеген жолдары белгілі, солардың ішіндегі барынша озық әдіс болып
-микробиологиялық әдіс есептеледі. Өз кезегінде бүл әдістің алдымызда
тұрған мәселенің шешуінің екі, бір-бірінен тэуелсіз жолын ұсынады:
1. Аборигенді микрофлораның белсенділігін биогенді элементтер және
минералды-органикалық тыңайтқыштарды қосу арқылы көбеиту 191.
2. Табиғи ортаға белсенділігі жоғары мұнаи ыдыратқыш микроорганизмдер
штамдарын биопрепарат ретінде енгізу 10.
Белсенді мұнай тотықтырғыш биопрепараттарды мұнаймен ластанған
объектілерді өндеуде пайдалану перспективті және эффективті әдіс болып
табылады 11. Бұл әдісті қолданудағы негізгі зерттелетін мәселе жергілікті
микрофлора және микроорганизм деструкторларын таңдап алу болып
табылады.
Мұнай күрделі субстрат болғандықтан, бір ғана активті көмірсутек
тотықтырғыш микроорганизм штамы толығымен мұнай өнімдерін толықтай ыдырату
мүмкіншілігі төмен. Сондықтан аралас дақылдарды пайдалану тиімділігі жоғары
болып есептелінеді.
Іздеу және бөліп алу микробиологтардың алдында тұрған маңызды
мақсаттың бірі. Осындай микроорганизмдерді қолданудағы ең басты
проблема: микроорганизмдерді топырақка енгізгенде антогенез жүреді және
енгізген микроорганизмдердің өсуін тежейді.
Осыған байланысты, енгізілген микроорганизмдердің санын емес,
енгізілгеннен кейінгі микроорганиздердің өмір сүру қабілетін тексеру
маңызды. Жаңа, сонымен катар барлық белгілі әдістердің ішіндегі ең арзан
әдістердің бірі зерттелетін микроорганизмдердің антибиотикке тұрақтылығын
зерттеу және микроорганизмдердің топырақтағы өмір сүруін анықтау үшін таңба
ретінде қолдану.
Жасалынған жұмыстың негізгі мақсаты мұнай тотықтырғыш
микроорганизмдердің антибиотикке сезімталдылығын зерттеу болып табылады.
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың ерекшелігі
Топырақтың, ағын сулардың мұнаймен ластануынан тазартудың перспективті
биотехнологиялық әдістеріне микробты биопрепараттарды пайдалану жатады, бұл
препараттарға көмірсутектерді тотықтырушы микроорганизмдер кіреді12.
Мұнайдың көмірсутектерін сіңіру қабылетіне микроорганизмдердің әртүрлі
жүйелік топтары жатады. Қазір 100-ден көп туыс бактериялар, ашытқылар және
мицелийлі саңырауқүлақтар белгілі, олар мұнайдың көмірсутегін сіңіре алады
13. Белсенді мұнай және мұнай өнімдерінің деструкторлары бактериялар
арасында кездескен, олардың ішінде Pseudomonas, Alcaligtnes,
Flavobacterium, Acinetobacterium, Bacillus, Arthrobacter, Rhodococcus,
Micrococcus,туысьтыц өкілдері кездескең 14.
Әртүрлі мәліметтер бойынша түрлердің көбісін Pseudomonas туысына
жатқызған15.
Миронов, Жер орта теңізінен парафинді ыдырататын бөлініп алынған
бактерияларды Pseudomonas туысына жатқызды. Оның ішінде қатаң галофильдер
кездеседі 14.
Мұнай қалдықтарының биохимиялық тотығу көрсеткіштері пристанның
гептадеканға қатынасы, фиктанның октадеканға немесе пристан мен фитанның
санының гепта және октадекан алмасуына қатынасы болады. Тотыққан мұнай
қалдықтарында көрсетілген қатынастар тез өсті, бұл биологиялық анализбен
дәлелденген мәлімет бойынша теңіз микроорганизмдерінің белсенді қызметін
көрсетеді.
Мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің әртүрлі таксономиялық топтарының
ішіндегі кездесетін туыстың өкілдері Rhodococcus және Mycobacterium.
Мысалы, жақсы деструктивті белсенділігі бар культура белгілеріне
таксономиялық анализ жасау негізінде Тенгиз топырақтан бөлініп алынған
мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің систематикалық орналасуын анықтау,
олардың әртүрлі уытты топтарға жататынын көрсетті. Олардың 10 штамы
Bacillus туысына, 8-і Pseudomonas туысына, 1 культура Rhodococcus және
Mycobacterium туысына жатқызылды 16.
Әдеттегідей бұл туыс өкілдері қоршаған ортаның әртүрлі жағдайларына
төзімді және өзінің биодеградациялаушы қасиетін тұрақты сақтай алады.
Жағалау аймағында көп мөлшерде мұнай түбегейлі тұнба ретінде жиналып,
бактериалды ценоздарда белгілі бір ауытқу тудырған. Топырақтарда көмірсутек
тотықтырушы бактериялар көбінесе беткі қабаттарда байқалған. Олардың саны 1
г-да 100-ден 100000-ға дейін кездесуі мүмкін және тереңдеген сайын саны
азайған. Торри Каньон танкерінің апаты салдарынан ластанған
топырақтарда басқа аэробтарға қарағанда бактериялар саны 3 есе көп болған
17.
Қара теңіз топырағынан 55 микроорганизмдер культурасы бөлініп алынған,
мұнайдың көмірсутектерінде өсе алған, олар Pseudomonas, Bacterium,
Pseudobacterium, Vibrio, Chromobacterium туыстарына жатқызылған. Мұнай және
мұнай өнімдерінде өсе беретін микроорганизмдер культураларының саны, өсу
жылдамдығы олардың мекен ету ортасына байланысты. Мұнай өнімдерімен әрқашан
ластанып тұратын ауданның пробасынан көп мөлшерде культуралар алынды.
Теңіз суында және түпкі қалдықтарында мұнай көмірсутектерін энергиямен
көміртектің жалғыз көзі ретінде утилиздеу кабылеті бар микроорганизмдер,
мұнай және мұнай өнімдерінің тотығуына әкеліп соғады
18.
Санта-Барбара және Калифорния кендерінің шикі мұнайдың микроб
деградациясының реттілігін анықтау үшін мұнай тотыктырғыш
микроорганизмдердің аралас культурасы пайдаланылды. Биодеградация барлық
компоненттерде бір мезгілде басталады, бірақ әртүрлі жылдамдықтармен
жүрген. Калифорнияның солтүстік жағалауынан жиналған табиғи желденген
мұнайдың хроматограммалары лабораторияларда микроптар ыдырауға шалдыққан
мұнай үлгілерінің хроматограммаларына өте жақын, сәйкес келген.
Көмірсутек тотықтырушы бактериялардың көбі қалыпты парафиндерді жеңіл
утилиздейді, олардың мұнайдағы санын басқа қоспаның ыдырау уақыты анықтай
алады-изопарафиндер, циклопарафиндер және тіпті ароматикалық заттар.
Әринедалыпты парафиндер ішінде біріншіден ең жеңіл қоспалар тотығады.
Циклопарафиннің тотығуы, парафиндік тізбектің болуына байланысты болуы
мүмкін. Проценттік қатынаста гептилциклогександы тотықтыратын бактериялар
штамдарының сан мөлшері, бициклогексан мен декаменді тотықтыратын штамдар
санынан көп. Алайда циклопарафиндер бактериялды ыдырауға төзімдірек қалыпты
парафинге қарағанда, бірақ парафиннің бүйірлік үзын тізбегінің болуы оның
тотығуына ат салысады. Бұл шикі мұнайдағы циклопарафин деградациясының
ұзақтылығы бүйірлік тізбегінің болуына тәуелді және қалыпты парафиннің
салыстырмалы көп болуына тәуелді екенін көрсетеді 18.
Атлантида мүхитының мұнайымен ластанған жағалауынан 30 штамм көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдер бөлінігі алынған, ал толық зерттеуге
Flavobacterium sp. және Brevibacterium sp. алынған. Бақылаулар нәтижесінде
н-парафиндер 2 организм үшін де керемет субстрат болды, бірақ
Flavobacterium минерилизацияға қабілеттілігі өте жылдам. Пристан тек
Brevibacterium -ды утилиздейді. Декалин мен тетрагидронафталинде
бактериялар өспеген. Ациклді және ароматты қоспалардың утилизациясы
жеткілікті ұзын бүйірлік тізбек бар кезде өткен 19. Басқа бөлініп алынған
бактериялар ароматты заттарды утилиздеді, мысалы, нафтамин, метилнафтамин,
бірақ қарапайым ациклді заттар қолданылмайды, мысалы, циклогексан немесе
деламин сияқты 20.
Акваторийдің әртүрлі аймақтарынан бөлініп алынған бактериялар
ароматикалық және қаныққан көмірсутектер қоспаларды ыдырату қабілеттері
әртүрлі болып келеді. Теңіз суында мұнай өнімдері деградациясының пайда
болуына және олардың тотығуына, липолитикалық бактериялар әсер етуі
мүмкін. Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер липидті фракциялар және басқа
қоспаларды ыдыратуда белсенді қатысады.
Сондықтан бүл культуралар әртүрлі экожүйелерді тазалауда қолайлы
биопрепарат ретінде пайдаланылады 21. Мысалы, мұнай және мұнай
өнімдерімен ластанған аймақтарды тазалауға, бактериалды штамм
Mycobacterium flavescens ЕХ-91, Pseudomonas putida-9, Acintrobacter sp. НБ-
112,24-ф БТ негізінде жасалған Экойл препаратын пайдалануды ұсынған.
Бұл препарат ПО Нижневолскнефть мұнаймен ластанған суқойманы тазалау
жағдайында жақсы нәтижелер көрсетті. Суқойма 6 Ч 106 клсм2
концентрациядағы Экойл препаратымен өңделді. Екі айдан соң суқойма
ластығы 0,06% көрсетті.
Rhodococcus rubber 1418 және Rhodococcus erythropolis 1715 штамдарының
бірлестігі мұнай мен оның ауыр фракцияларын жалғыз көмірсутек және энергия
көзі ретінде пайдалануға қабілеттілігін көрсетті. 5% мұнай бар сұйық
ортада осы аталған штамдар екі апта ішінде 26°С температурада мұнайды 62 %-
ға дейін ыдыратуға қабілетті.
Мұнайдың бактериялармен тотығу процесіне әртүрлі факторлар әсер етеді.
Мұнайдың бактериялармен тотығу процесінде маңызды роль температура
атқарады. Ең жақсы дамитын теңіз суынан бөлініп алынған 20-30°С
температурадағы микроорганизмдер, сонда да көмірсутектің 0°С-60°С-де тотығу
жағдайлары белгіленген. Белгіленген интервалды көмірсутек утилизациясын
температурасы эр 10°С- ге күшейту 3 есе көтеріледі. Әрі қарай зерттеу
нәтижесінде минералды тұздар ортасында 30 мл көлемінде 10 апта 1°С, 4°С,
8°С -ге сэйкесінше 37,8 - 43,5; 54,6%-ке психрофильді бактериялар ішкі
мұнайды ыдыратады. Бірақ мұнайдың басқа түрлері 10 апта уақытта толық
тотықпады, орталық лайлануы және мұнайдың эмульгирленуі байқалады.
Мұнаймен ластанудың беткейі арқылы газ алмасуға әсер етуі туралы
қарама-қарсы мәліметтер бар. Дизельді жанармай 0,002 мм қалыңдыкпен газ
алмасуға көзге көрінерліктей әсер етпеген, 0,03мм қалыңдықты май оттегімен
қамтамасыз етілуін 85%-ға баяулатып, ал 1-4 мм мұнай газ алмасуды тіпті
баяулатпаған. Мұнайлы пленка қабатының ыдырауына температура, ауа,
оттегінің теңіз суында еруі әсер еткен. 30°С-да газ алмасу жылдамдығы, 20°
С-ге қарағанда 1,22 рет тез жүрген. Мұнай көмірсутегінің тотығу дәрежесі
мен жылдамдығына бактерияларды қосу әсер етеді. Табиғи микрофлораға мұнай
өнімдерінің микробты тотығуын реттеу үшін Ps. aeroginoza
культурасы қосылған. Биодеградация жылдамдығы үш есеге
көбейген.
Ашытқылар мен саңырауқулақтар да көмірсутектерді пайдалана алады.
Ашытқылар органикалық заттарға бай теңіз суларында кездеседі. Көмірсутек
тотықтырғыш ашытқылар құрамында мұнай бар тоған суларында да
кездеседі 22.
Теңіз суында шикі мұнайды тотықтандыратын қабілеті бар және көптеген
көмірсутек тотықтыратын бактериялар кездеседі. Көпшілігі теңіздің бай
культурасынан бөлініп алынған, Proactinomyces, Hetinomyces туысына
жатқызылған. Сонымен қатар Actinomyces түрлері терригенді ластануы мүмкін
аймақтардан алыс жерлерде өте сирек кездеседі 23.
Г.П. Славлина қара теңізден бөлініп алынған микромицеттердің әртүрлі
мұнай мен мұнай өнімдерінде өсу қабілеттіліктерін зерттеген 24.
Clodosporium elegans және P. Zonatum өсу барысында 85-92% парфинді фракция
және 30-65% шикі мұнайдың асфольтенді компоненттері утилизацияланған.
Cladosporium resinae гомологиялық спирт, альдегид және қышқылдарға дейін
тотығатын, аралығы бар ұзын тізбекті алканда жақсы
дамиды.
Ашытқылардың ароматикалық көмірсутектерді және тармақталған тізбек
көмірсутектерін утилиздеу қабілетін зерттеуде, кристал утилизациясы Candida
lypolitica-ға мінезді, ал кейбір Candida lypolitica және Candida maltoza
культуралары, сонымен қатар ароматикалық көмірсутектерді және құрамында
қалыпты алкандары бар көмірсутектерін пайдаланатын қабілеті бар. Кейбір
көмірсутектер, әсіресе, тез ұшып кететін түрлері ашытқы организміне тежеуші
әсер етеді 23.
Ашытқыларды мұнайы бар аквариумға қосу бірте-бірте, бірақ баяу мұнайдың
эмульгирленуіне әкеледі. Эмульгирленген мұнай тамшылары ашытқылармен
қоршалып алынған, және олар мұнай тамшысының ішіне еніп кеткен. Мұнаймен
ластанған аудандағы көмірсутек тотықтырушы ашытқылардың тығыздығы мен
локализациясы ашытқылардың мұнай биодеградация процесінде қатысатынын
анықтайды және осы қатынастар бактериялар алдында қабілетті. Ашытқының
өсімдік клеткалары гидростатикалық қысымға, осмотикалық қысымның өзгеруі
мен тұздылыққа төзімдіболып келеді 24.
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану
Өндірістің кез-келген қалдықтарын деструкциялайтын
микроорганизмдердің белсенді штамдарын қолданып мәселені шешу жобалары
Рессей мен ТМД елдерінде нашар қойылған. ПАУ-дың молекулла - биологиялық
деструкция механизмі зерттелуде. Жұмыстың көпшілігі бактериалдық штамдарын
қолданып жасалады, негізінен Pseudomonas бактериялар туысы [24, 25].
Детоксикация процессінде саңырауқұлақтарды қолдану туралы мәліметтер
отандық әдебиеттерде өте аз. Техногенді ластанған территориялардың
биоремедиация процесстеріне де елеулі назар салынбайды.
Қол жеткізілген эдебиеттерді сараптау барысында АҚШ пен Еуропада
(эсіресе ФРГ - да) тікелей табиғи биоценоздарда полиароматты
экотоксиканттардың биодеградациясына көптеген зерттеулер жүргізіліп
жатқанын көрсетті 26. Мәселені шешуге арналған жолдардың келесілеріне
жобалар жасалуда:
1. Топыраққа бірден немесе белгілі уақыт интервалында заттарды
-ластаушыларды ыдырататын микроорганизмдер суспензиясын енгізеді.
2. Топыраққа арнайы қоректік орта енгізіледі, құрамында азот, фосфар,
микроэлементтер мен микроорганизмдердің өсуін тездететін заттар бар.
Ертіндінің құрамына гидрофобты қосылыстардың солюбилизациясына көмектесетін
заттар қосылады. Бұндай заттарды қолданғанда топырақ микрофлорасы
экотоксиканттарды анағұрлым тез ыдыратады. ФРГ -зерттеушілері бұл
бағыттарды дамытып жатыр 27.
Қоректік ортамен микроорганизмдер бірге қолданылады немесе субстраттың
алдын - ала өнделуі жүргізіледі. Американың ғалымдары экотоксиканттарды
алдын - ала УФ өңдеп, ары қарай Phanerochaete chrysosporium
саңырауқұлағымен утилизациялау нәтижелі екенін көрсетіп, бұл процессті
потенттен өткізген 28.
Аналитикалық селекция әдістерімен мұнаймен ластанған топырақтан (АЗС
пен мұнайсақтаушылар, Мәскеу қаласы, Мәскеу облысы.) Ортада жоғары мүлай
өнімдері қатысында дами алатын (5% жоғары) бактерия штамм алынды 29. Бұл
культура зерттеліп Pseudomonas putida штамы 91-96 ретінде анықталған. Бұл
штамм негізінде торфтық биопрепорат жасау технологиясы дайындалды, ол
"Псевдомин" деп аталды, оның мұнай өнімдерімен ластанған топырақтарды
өндірістік жағдайда рекультивациялау
үшін қолдануға болады.
АҚШ пен Еуропа елдерінде нафтолин, антроцен, фенантрен, перен мен т.б.
конденсирленген жүйелер үшін ыдырау процесстерін зерттеді 30. Ароматты
экотоксиканттардың деградациясының генетикалық жақтары зерттелді 31.
Бірақ зерттеулер ұсақ мамандану сипатында - бір заттың деструкция
процесстері зерттелуде. Көп компонентті қоспалар (10 заттан артық)
құрамында полиароматты көмірсулар тұратын боидекрадация мен фотолиз кезінде
жүретін процестер туралы мәліметтер отандық және шателдік әдебиеттерде де
жоқ.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындыласақ, қазір Ресей мен басқада
мемлекеттерде техногенді биоценоздардың ластаушылардың биодеградация
саласында белсенді зерттеулер жүргізілуде, детоксикация процесінде басты
орынды ақ сіріту саңырауқұлағына (әсіресе Phanerochaete chrysosporium)
және Pseudomonas бактерияларына бөлінген. Полиароматты заттарды
деструкциялауда қолданылатын базидиомицеттерге жатпайтын саңырауқұлақтар
туралы мәліметтер үзілген сипаты 32. Көп компонентті экотоксиканттар
қоспасының деструкциясы кезінде жүретін процесстер туралы мәліметтер қолға
түскен әдебиеттерде табылған жоқ.
Биоремедиация қазір маңызды және жиі физикалық пен химиялық
әдістерге қарағанда көбірек қолданылатын альтернативті болып табылады, әдіс
пен топырақ, жер асты суын және басқа эко жүйелерді әртүрлі улы
поллютанттардан тазарту үшін қолдануға болады 33. Старостин Н.Г. мен
Вендландт К.Д.-ның “Психотровные метаноокисляющие штамм для биоремедиации
in situ” жұмысы биофильтрлар жасауға арналған, метантотықтырушы
бактерияларға ерекше назар аударылған, өйткені олардың басқа
микроорганизмдердің бір қатар артықшылықтары бар 34.
Жоғары ықтималдық пен табиғи экотоптардан психотрофты метанотрофты
культураларды – sMMO продуценттерін бөліп алу әдісінің схемасы жасалынды.
Бұл схеманың құрамында.
1) Қажетті физикалық - химиялық сипаты бар экотоптарды таңдау.
(Температура, метан мен оттегінің салыстырмалы құрамы және т.б.).
2) Табиғи нұсқаларды маманданған өңдеуден өткізу және
3) sMMO экспрессиялайтын психотрофты метан тотықтырушы
штаммдардың жинақталуы үшін элективті жағдай тудыру. (литикалық
агенттерді, көмірсуларды қолданып, өсу ортасынан құрамын өзгерту арқылы
және т.б.). Бұл әдісті орындау барысында метанатрофты бактериялар
культураларын тоғыз жинақы дақылын алды, олар белсенді өсуге қабілетті
және 15 - 20°С - да sMMO өндіреді. Олардың үшеуі таза культуралар түрінде
алынды: екі штамм Methylosinus туысынан және біреуі Methylocystis.
Бөлінген штаммдардың культуральды морфологиялық ультрақұрлымды,
физиологиялық метобалитті сипаттамасы берілген. Жаңа штаммдардың
қасиеттерің зерттеудің мәліметтері олардың ластанған табиғи экожүйелердің
ремедиация процесстерінде қолдануға болатынын көрсетті 35.
Топырақты, топырақ грунтты, суды, қалдық земезумчтықты тазартуда
қолданылатын комплексті мұнай тотықтырушы микроорганизмдер препаратын өз
жұмыстарында Т.П. Голодяев қарастырған (ДВО РАН Биолог - топырақты
институты Топырақ микробиологиясы лабораториясы) 36.
Ол ұсынған проектің негізінде органикалық полютантарды (мұнай
өнімдерін) трансфармациялауда микропты популяцияларды қолданьш жатыр.
Ферментативтік белсенділігінің полифункциональділігі мен көбею жылдамдығы
жоғары болғандықтан басқа ағзалармен салыстырғанда мұнай мен мұнай
өнімдерін тез ыдырататын микроорганизмдердің мұнай көмірсуларына әсері
жоғары 37.
Мұнай - микроорганизмдердің даму ортасы. Мұнайдың және басқа да
ластаушы заттардың микроорганизмдерге улы әсері кеңінен зерттеледі.
Зерттеулердің көп бөлігі мұнайдың бактериялық қауымдастығына тигізетін
әсеріне арналған. Мұнай бір жағынан микроорганизмдердің энергетикалық және
материалдық субстраты болып табылады, екіншіден ауру тудыратын
бактериялармен күресте кең қолданылады. Көмірсутектердің көптеген
бактериялар үшін энергия көзі екенін ескерсек, оларды бактериялар дамуының
стимулдеушісі ретінде де санауға болады 38.
Мұнай құрамы өте күрделі екендігі белгілі. Ол алкандардың (парафинді
немесе ациклді қаныққан көмірсутектер), циклоалкандардың (нафтендер),
ароматикалық көмірсутектердің, оттекті, күкіртті және азотты топтардың өте
күрделі қоспасы болып табылады. Әр түрлі кеніштердің мұнайлары, өздерінің
құрамы жағынан әртүрлі болып келеді. Мысалы АҚШ, Пенсильвания мұнайында н
-алканды көмірсутектер мөлшері басым келеді. ТМД елдерінің мұнайларының
құрамында алкандар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Микробиология кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Биосорбенттердің микроорганизмдердің антибиотикке
сезімталдығына әсері
Орындаған:
4 курс студенті
Маметова А.З.
Ғылыми жетекші:
б.ғ.к., доцент
Уалиева П.С.
Норма бақылаушы: Ибраймова
М.Ж.
Қорғауға жіберілді
Кафедра жетекшісі
б.ғ.д., профессор
Жұбанова А.А.
Алматы 2008
Жоспар
Кіріспе
3
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың
ерекшелігi
5
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану
9
ІII. Микроорганизмдердің антибиотикалық препараттарға төзімділігі
13
ҮI. Қорытынды
16
Ү. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
18
РЕФЕРАТ
Жұмыс көлемі: 21 беттен және 55 әдебиеттер тізімінен тұрады.
Кілтті сөздер: көмірсутек тотықтырғыш микроорганизмдер, мұнай,
антибиотикрезистенттілік, биодегредация, антибиотик.
Қазіргі таңда қоршаған ортаның басты ластаушы көзі- мұнай және мұнай
өнімдері болып табылады. Мұнай және мұнай өнімдерін ластану биоценоз
құрамының өзгеруін туғызады. Бірақ, микрофлора құрамының мұнай тотықтыратын
микроорганизмдері мұнай фракцияларын энергия қажеттілігіне пайдалана алады.
Осыған байланысты ластанған аймақтың қалпына келу барысында
микробиологиялық процестердің тиімділігі жоғары бағалануда. Сондықтан да
ластанған топырақ пен су көздерін тазалауда көмірсутек тотықтыратын
микроорганизмдер негізінде алынған биопрепараттарды пайдалану келелді болып
табылады.
Жұмыстың негізгі мақсаты мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің
сезімталдығына әсерін зерттеу болып табылады.
Кіріспе
Әлемдік мұхиттардың ластануы адамзат алдында тұрған ең маңызды
мәселеге айналды. Қазіргі күні мұхит және теңіздердің көмірсутектермен
және бірінші қатарда мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы ерекше қауіп
тудырып тұр 1.
Теңіздердің мұнаймен ластануының негізгі көзі теңіз кемелері.Теңізге
түсетін мұнайдың басым мөлшері теңіз астылық мұнай өндіргіш
қондырғыларының апатқа ұшырау нәтижесінен болады. Күрделі тоннажды
танкерлардың мұндай апаттары болашақта да болатынына күмән жоқ 2.
Теңіз суына мұнайдың түсуінің көбеюі және осының салдарынан халық
шаруашылығына тиетін зардабы нәтижесінен элемдік мүхиттың мұнаймен
ластануымен күресу сүрақтары дүниежүзілік актуальды мәселелер қатарына
енді. БҰҰ құрамында арнайы теңіз суларының мұнаймен ластануымен күресу
комитеті бар. БҰҰ-ның мәліметтері бойынша бүкіл дүние жүзінде 1967 ж. 1850
млн. т. мұнай өндірілген, 1970 ж. 2200 млн т., 1979 Ж.-2956 млн.т. мұнай
өндірілген. Қазақстандағы мұнай өнімінің жылдық мөлшері 40 млн.т. құрайды
3.
Теңізде мұнаймен күресу сүрақтары халықаралық мекемелер сауалына
айналды және бірнеше мәрте дүниежүзілік және ұлттық-ғылыми теңізді
зерттеуге арналған конференцияларда қарастырылды. Бірақ қолданылған
шараларға қарамастан теңіздің мұнаймен ластануы жылдан жылға өсіп бара
жатыр, және қазіргі кезде миллиондаған тонналармен тіркеледі 4.
Мұнаймен ластану мұнай өндіру мен өңдеу аймағында ғана кездесіп
қоймайды, мұндай жағдайға кез-келген аудан немесе қала үшырауы мүмкін
5.Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану флора мен фаунаның, биоценоз
құрамының өзгеруін туғызады 161. Мұнайдың улылық дәрежесі олардың химиялық
құрамының әртүрлі мөлшерімен, әсіресе ұшқыш ароматты көмірсутектердің
(толуол, ксилол, бензол және нафталин) құрамымен анықталады. Көмірсутектер
бактериалық хемотаксисті бұзып, олардың суқоймаларындағы органикалық
заттардың ыдырауын бөгейді. Ароматты көмірсутектер (фенол, толуол, шикі
мұнай) темен концентрацияда да (0,6 %) улы әсер етеді 11.
Мұнай - күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата алмайды,
өйткені қажетті барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды. Субстраттарды
пайдалану арнайылылығы бар микроорганизмдердің аралас дақылдарын пайдалану
мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді 8. Су көздерінің өздігінен
тазалану процестеріне автохтонды және аллохтонды органикалық заттардың
минерализациясын іске асыратын микроорганизмдер қатысады: бірінші реттік
продуценттердің биомассасын пайдаланатын қарапайымдылар және шаян
тәрізділер; микроорганизмдер мен микробалдырлар, жоғары сатыдағы
өсімдіктер.
Казіргі кезде табиғи ортаны мұнай және мұнай өнімдершен тазартудың
көптеген жолдары белгілі, солардың ішіндегі барынша озық әдіс болып
-микробиологиялық әдіс есептеледі. Өз кезегінде бүл әдістің алдымызда
тұрған мәселенің шешуінің екі, бір-бірінен тэуелсіз жолын ұсынады:
1. Аборигенді микрофлораның белсенділігін биогенді элементтер және
минералды-органикалық тыңайтқыштарды қосу арқылы көбеиту 191.
2. Табиғи ортаға белсенділігі жоғары мұнаи ыдыратқыш микроорганизмдер
штамдарын биопрепарат ретінде енгізу 10.
Белсенді мұнай тотықтырғыш биопрепараттарды мұнаймен ластанған
объектілерді өндеуде пайдалану перспективті және эффективті әдіс болып
табылады 11. Бұл әдісті қолданудағы негізгі зерттелетін мәселе жергілікті
микрофлора және микроорганизм деструкторларын таңдап алу болып
табылады.
Мұнай күрделі субстрат болғандықтан, бір ғана активті көмірсутек
тотықтырғыш микроорганизм штамы толығымен мұнай өнімдерін толықтай ыдырату
мүмкіншілігі төмен. Сондықтан аралас дақылдарды пайдалану тиімділігі жоғары
болып есептелінеді.
Іздеу және бөліп алу микробиологтардың алдында тұрған маңызды
мақсаттың бірі. Осындай микроорганизмдерді қолданудағы ең басты
проблема: микроорганизмдерді топырақка енгізгенде антогенез жүреді және
енгізген микроорганизмдердің өсуін тежейді.
Осыған байланысты, енгізілген микроорганизмдердің санын емес,
енгізілгеннен кейінгі микроорганиздердің өмір сүру қабілетін тексеру
маңызды. Жаңа, сонымен катар барлық белгілі әдістердің ішіндегі ең арзан
әдістердің бірі зерттелетін микроорганизмдердің антибиотикке тұрақтылығын
зерттеу және микроорганизмдердің топырақтағы өмір сүруін анықтау үшін таңба
ретінде қолдану.
Жасалынған жұмыстың негізгі мақсаты мұнай тотықтырғыш
микроорганизмдердің антибиотикке сезімталдылығын зерттеу болып табылады.
І. Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, олардың ерекшелігі
Топырақтың, ағын сулардың мұнаймен ластануынан тазартудың перспективті
биотехнологиялық әдістеріне микробты биопрепараттарды пайдалану жатады, бұл
препараттарға көмірсутектерді тотықтырушы микроорганизмдер кіреді12.
Мұнайдың көмірсутектерін сіңіру қабылетіне микроорганизмдердің әртүрлі
жүйелік топтары жатады. Қазір 100-ден көп туыс бактериялар, ашытқылар және
мицелийлі саңырауқүлақтар белгілі, олар мұнайдың көмірсутегін сіңіре алады
13. Белсенді мұнай және мұнай өнімдерінің деструкторлары бактериялар
арасында кездескен, олардың ішінде Pseudomonas, Alcaligtnes,
Flavobacterium, Acinetobacterium, Bacillus, Arthrobacter, Rhodococcus,
Micrococcus,туысьтыц өкілдері кездескең 14.
Әртүрлі мәліметтер бойынша түрлердің көбісін Pseudomonas туысына
жатқызған15.
Миронов, Жер орта теңізінен парафинді ыдырататын бөлініп алынған
бактерияларды Pseudomonas туысына жатқызды. Оның ішінде қатаң галофильдер
кездеседі 14.
Мұнай қалдықтарының биохимиялық тотығу көрсеткіштері пристанның
гептадеканға қатынасы, фиктанның октадеканға немесе пристан мен фитанның
санының гепта және октадекан алмасуына қатынасы болады. Тотыққан мұнай
қалдықтарында көрсетілген қатынастар тез өсті, бұл биологиялық анализбен
дәлелденген мәлімет бойынша теңіз микроорганизмдерінің белсенді қызметін
көрсетеді.
Мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің әртүрлі таксономиялық топтарының
ішіндегі кездесетін туыстың өкілдері Rhodococcus және Mycobacterium.
Мысалы, жақсы деструктивті белсенділігі бар культура белгілеріне
таксономиялық анализ жасау негізінде Тенгиз топырақтан бөлініп алынған
мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің систематикалық орналасуын анықтау,
олардың әртүрлі уытты топтарға жататынын көрсетті. Олардың 10 штамы
Bacillus туысына, 8-і Pseudomonas туысына, 1 культура Rhodococcus және
Mycobacterium туысына жатқызылды 16.
Әдеттегідей бұл туыс өкілдері қоршаған ортаның әртүрлі жағдайларына
төзімді және өзінің биодеградациялаушы қасиетін тұрақты сақтай алады.
Жағалау аймағында көп мөлшерде мұнай түбегейлі тұнба ретінде жиналып,
бактериалды ценоздарда белгілі бір ауытқу тудырған. Топырақтарда көмірсутек
тотықтырушы бактериялар көбінесе беткі қабаттарда байқалған. Олардың саны 1
г-да 100-ден 100000-ға дейін кездесуі мүмкін және тереңдеген сайын саны
азайған. Торри Каньон танкерінің апаты салдарынан ластанған
топырақтарда басқа аэробтарға қарағанда бактериялар саны 3 есе көп болған
17.
Қара теңіз топырағынан 55 микроорганизмдер культурасы бөлініп алынған,
мұнайдың көмірсутектерінде өсе алған, олар Pseudomonas, Bacterium,
Pseudobacterium, Vibrio, Chromobacterium туыстарына жатқызылған. Мұнай және
мұнай өнімдерінде өсе беретін микроорганизмдер культураларының саны, өсу
жылдамдығы олардың мекен ету ортасына байланысты. Мұнай өнімдерімен әрқашан
ластанып тұратын ауданның пробасынан көп мөлшерде культуралар алынды.
Теңіз суында және түпкі қалдықтарында мұнай көмірсутектерін энергиямен
көміртектің жалғыз көзі ретінде утилиздеу кабылеті бар микроорганизмдер,
мұнай және мұнай өнімдерінің тотығуына әкеліп соғады
18.
Санта-Барбара және Калифорния кендерінің шикі мұнайдың микроб
деградациясының реттілігін анықтау үшін мұнай тотыктырғыш
микроорганизмдердің аралас культурасы пайдаланылды. Биодеградация барлық
компоненттерде бір мезгілде басталады, бірақ әртүрлі жылдамдықтармен
жүрген. Калифорнияның солтүстік жағалауынан жиналған табиғи желденген
мұнайдың хроматограммалары лабораторияларда микроптар ыдырауға шалдыққан
мұнай үлгілерінің хроматограммаларына өте жақын, сәйкес келген.
Көмірсутек тотықтырушы бактериялардың көбі қалыпты парафиндерді жеңіл
утилиздейді, олардың мұнайдағы санын басқа қоспаның ыдырау уақыты анықтай
алады-изопарафиндер, циклопарафиндер және тіпті ароматикалық заттар.
Әринедалыпты парафиндер ішінде біріншіден ең жеңіл қоспалар тотығады.
Циклопарафиннің тотығуы, парафиндік тізбектің болуына байланысты болуы
мүмкін. Проценттік қатынаста гептилциклогександы тотықтыратын бактериялар
штамдарының сан мөлшері, бициклогексан мен декаменді тотықтыратын штамдар
санынан көп. Алайда циклопарафиндер бактериялды ыдырауға төзімдірек қалыпты
парафинге қарағанда, бірақ парафиннің бүйірлік үзын тізбегінің болуы оның
тотығуына ат салысады. Бұл шикі мұнайдағы циклопарафин деградациясының
ұзақтылығы бүйірлік тізбегінің болуына тәуелді және қалыпты парафиннің
салыстырмалы көп болуына тәуелді екенін көрсетеді 18.
Атлантида мүхитының мұнайымен ластанған жағалауынан 30 штамм көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдер бөлінігі алынған, ал толық зерттеуге
Flavobacterium sp. және Brevibacterium sp. алынған. Бақылаулар нәтижесінде
н-парафиндер 2 организм үшін де керемет субстрат болды, бірақ
Flavobacterium минерилизацияға қабілеттілігі өте жылдам. Пристан тек
Brevibacterium -ды утилиздейді. Декалин мен тетрагидронафталинде
бактериялар өспеген. Ациклді және ароматты қоспалардың утилизациясы
жеткілікті ұзын бүйірлік тізбек бар кезде өткен 19. Басқа бөлініп алынған
бактериялар ароматты заттарды утилиздеді, мысалы, нафтамин, метилнафтамин,
бірақ қарапайым ациклді заттар қолданылмайды, мысалы, циклогексан немесе
деламин сияқты 20.
Акваторийдің әртүрлі аймақтарынан бөлініп алынған бактериялар
ароматикалық және қаныққан көмірсутектер қоспаларды ыдырату қабілеттері
әртүрлі болып келеді. Теңіз суында мұнай өнімдері деградациясының пайда
болуына және олардың тотығуына, липолитикалық бактериялар әсер етуі
мүмкін. Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер липидті фракциялар және басқа
қоспаларды ыдыратуда белсенді қатысады.
Сондықтан бүл культуралар әртүрлі экожүйелерді тазалауда қолайлы
биопрепарат ретінде пайдаланылады 21. Мысалы, мұнай және мұнай
өнімдерімен ластанған аймақтарды тазалауға, бактериалды штамм
Mycobacterium flavescens ЕХ-91, Pseudomonas putida-9, Acintrobacter sp. НБ-
112,24-ф БТ негізінде жасалған Экойл препаратын пайдалануды ұсынған.
Бұл препарат ПО Нижневолскнефть мұнаймен ластанған суқойманы тазалау
жағдайында жақсы нәтижелер көрсетті. Суқойма 6 Ч 106 клсм2
концентрациядағы Экойл препаратымен өңделді. Екі айдан соң суқойма
ластығы 0,06% көрсетті.
Rhodococcus rubber 1418 және Rhodococcus erythropolis 1715 штамдарының
бірлестігі мұнай мен оның ауыр фракцияларын жалғыз көмірсутек және энергия
көзі ретінде пайдалануға қабілеттілігін көрсетті. 5% мұнай бар сұйық
ортада осы аталған штамдар екі апта ішінде 26°С температурада мұнайды 62 %-
ға дейін ыдыратуға қабілетті.
Мұнайдың бактериялармен тотығу процесіне әртүрлі факторлар әсер етеді.
Мұнайдың бактериялармен тотығу процесінде маңызды роль температура
атқарады. Ең жақсы дамитын теңіз суынан бөлініп алынған 20-30°С
температурадағы микроорганизмдер, сонда да көмірсутектің 0°С-60°С-де тотығу
жағдайлары белгіленген. Белгіленген интервалды көмірсутек утилизациясын
температурасы эр 10°С- ге күшейту 3 есе көтеріледі. Әрі қарай зерттеу
нәтижесінде минералды тұздар ортасында 30 мл көлемінде 10 апта 1°С, 4°С,
8°С -ге сэйкесінше 37,8 - 43,5; 54,6%-ке психрофильді бактериялар ішкі
мұнайды ыдыратады. Бірақ мұнайдың басқа түрлері 10 апта уақытта толық
тотықпады, орталық лайлануы және мұнайдың эмульгирленуі байқалады.
Мұнаймен ластанудың беткейі арқылы газ алмасуға әсер етуі туралы
қарама-қарсы мәліметтер бар. Дизельді жанармай 0,002 мм қалыңдыкпен газ
алмасуға көзге көрінерліктей әсер етпеген, 0,03мм қалыңдықты май оттегімен
қамтамасыз етілуін 85%-ға баяулатып, ал 1-4 мм мұнай газ алмасуды тіпті
баяулатпаған. Мұнайлы пленка қабатының ыдырауына температура, ауа,
оттегінің теңіз суында еруі әсер еткен. 30°С-да газ алмасу жылдамдығы, 20°
С-ге қарағанда 1,22 рет тез жүрген. Мұнай көмірсутегінің тотығу дәрежесі
мен жылдамдығына бактерияларды қосу әсер етеді. Табиғи микрофлораға мұнай
өнімдерінің микробты тотығуын реттеу үшін Ps. aeroginoza
культурасы қосылған. Биодеградация жылдамдығы үш есеге
көбейген.
Ашытқылар мен саңырауқулақтар да көмірсутектерді пайдалана алады.
Ашытқылар органикалық заттарға бай теңіз суларында кездеседі. Көмірсутек
тотықтырғыш ашытқылар құрамында мұнай бар тоған суларында да
кездеседі 22.
Теңіз суында шикі мұнайды тотықтандыратын қабілеті бар және көптеген
көмірсутек тотықтыратын бактериялар кездеседі. Көпшілігі теңіздің бай
культурасынан бөлініп алынған, Proactinomyces, Hetinomyces туысына
жатқызылған. Сонымен қатар Actinomyces түрлері терригенді ластануы мүмкін
аймақтардан алыс жерлерде өте сирек кездеседі 23.
Г.П. Славлина қара теңізден бөлініп алынған микромицеттердің әртүрлі
мұнай мен мұнай өнімдерінде өсу қабілеттіліктерін зерттеген 24.
Clodosporium elegans және P. Zonatum өсу барысында 85-92% парфинді фракция
және 30-65% шикі мұнайдың асфольтенді компоненттері утилизацияланған.
Cladosporium resinae гомологиялық спирт, альдегид және қышқылдарға дейін
тотығатын, аралығы бар ұзын тізбекті алканда жақсы
дамиды.
Ашытқылардың ароматикалық көмірсутектерді және тармақталған тізбек
көмірсутектерін утилиздеу қабілетін зерттеуде, кристал утилизациясы Candida
lypolitica-ға мінезді, ал кейбір Candida lypolitica және Candida maltoza
культуралары, сонымен қатар ароматикалық көмірсутектерді және құрамында
қалыпты алкандары бар көмірсутектерін пайдаланатын қабілеті бар. Кейбір
көмірсутектер, әсіресе, тез ұшып кететін түрлері ашытқы организміне тежеуші
әсер етеді 23.
Ашытқыларды мұнайы бар аквариумға қосу бірте-бірте, бірақ баяу мұнайдың
эмульгирленуіне әкеледі. Эмульгирленген мұнай тамшылары ашытқылармен
қоршалып алынған, және олар мұнай тамшысының ішіне еніп кеткен. Мұнаймен
ластанған аудандағы көмірсутек тотықтырушы ашытқылардың тығыздығы мен
локализациясы ашытқылардың мұнай биодеградация процесінде қатысатынын
анықтайды және осы қатынастар бактериялар алдында қабілетті. Ашытқының
өсімдік клеткалары гидростатикалық қысымға, осмотикалық қысымның өзгеруі
мен тұздылыққа төзімдіболып келеді 24.
ІІ. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауда микроорганизмдерді
қолдану
Өндірістің кез-келген қалдықтарын деструкциялайтын
микроорганизмдердің белсенді штамдарын қолданып мәселені шешу жобалары
Рессей мен ТМД елдерінде нашар қойылған. ПАУ-дың молекулла - биологиялық
деструкция механизмі зерттелуде. Жұмыстың көпшілігі бактериалдық штамдарын
қолданып жасалады, негізінен Pseudomonas бактериялар туысы [24, 25].
Детоксикация процессінде саңырауқұлақтарды қолдану туралы мәліметтер
отандық әдебиеттерде өте аз. Техногенді ластанған территориялардың
биоремедиация процесстеріне де елеулі назар салынбайды.
Қол жеткізілген эдебиеттерді сараптау барысында АҚШ пен Еуропада
(эсіресе ФРГ - да) тікелей табиғи биоценоздарда полиароматты
экотоксиканттардың биодеградациясына көптеген зерттеулер жүргізіліп
жатқанын көрсетті 26. Мәселені шешуге арналған жолдардың келесілеріне
жобалар жасалуда:
1. Топыраққа бірден немесе белгілі уақыт интервалында заттарды
-ластаушыларды ыдырататын микроорганизмдер суспензиясын енгізеді.
2. Топыраққа арнайы қоректік орта енгізіледі, құрамында азот, фосфар,
микроэлементтер мен микроорганизмдердің өсуін тездететін заттар бар.
Ертіндінің құрамына гидрофобты қосылыстардың солюбилизациясына көмектесетін
заттар қосылады. Бұндай заттарды қолданғанда топырақ микрофлорасы
экотоксиканттарды анағұрлым тез ыдыратады. ФРГ -зерттеушілері бұл
бағыттарды дамытып жатыр 27.
Қоректік ортамен микроорганизмдер бірге қолданылады немесе субстраттың
алдын - ала өнделуі жүргізіледі. Американың ғалымдары экотоксиканттарды
алдын - ала УФ өңдеп, ары қарай Phanerochaete chrysosporium
саңырауқұлағымен утилизациялау нәтижелі екенін көрсетіп, бұл процессті
потенттен өткізген 28.
Аналитикалық селекция әдістерімен мұнаймен ластанған топырақтан (АЗС
пен мұнайсақтаушылар, Мәскеу қаласы, Мәскеу облысы.) Ортада жоғары мүлай
өнімдері қатысында дами алатын (5% жоғары) бактерия штамм алынды 29. Бұл
культура зерттеліп Pseudomonas putida штамы 91-96 ретінде анықталған. Бұл
штамм негізінде торфтық биопрепорат жасау технологиясы дайындалды, ол
"Псевдомин" деп аталды, оның мұнай өнімдерімен ластанған топырақтарды
өндірістік жағдайда рекультивациялау
үшін қолдануға болады.
АҚШ пен Еуропа елдерінде нафтолин, антроцен, фенантрен, перен мен т.б.
конденсирленген жүйелер үшін ыдырау процесстерін зерттеді 30. Ароматты
экотоксиканттардың деградациясының генетикалық жақтары зерттелді 31.
Бірақ зерттеулер ұсақ мамандану сипатында - бір заттың деструкция
процесстері зерттелуде. Көп компонентті қоспалар (10 заттан артық)
құрамында полиароматты көмірсулар тұратын боидекрадация мен фотолиз кезінде
жүретін процестер туралы мәліметтер отандық және шателдік әдебиеттерде де
жоқ.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындыласақ, қазір Ресей мен басқада
мемлекеттерде техногенді биоценоздардың ластаушылардың биодеградация
саласында белсенді зерттеулер жүргізілуде, детоксикация процесінде басты
орынды ақ сіріту саңырауқұлағына (әсіресе Phanerochaete chrysosporium)
және Pseudomonas бактерияларына бөлінген. Полиароматты заттарды
деструкциялауда қолданылатын базидиомицеттерге жатпайтын саңырауқұлақтар
туралы мәліметтер үзілген сипаты 32. Көп компонентті экотоксиканттар
қоспасының деструкциясы кезінде жүретін процесстер туралы мәліметтер қолға
түскен әдебиеттерде табылған жоқ.
Биоремедиация қазір маңызды және жиі физикалық пен химиялық
әдістерге қарағанда көбірек қолданылатын альтернативті болып табылады, әдіс
пен топырақ, жер асты суын және басқа эко жүйелерді әртүрлі улы
поллютанттардан тазарту үшін қолдануға болады 33. Старостин Н.Г. мен
Вендландт К.Д.-ның “Психотровные метаноокисляющие штамм для биоремедиации
in situ” жұмысы биофильтрлар жасауға арналған, метантотықтырушы
бактерияларға ерекше назар аударылған, өйткені олардың басқа
микроорганизмдердің бір қатар артықшылықтары бар 34.
Жоғары ықтималдық пен табиғи экотоптардан психотрофты метанотрофты
культураларды – sMMO продуценттерін бөліп алу әдісінің схемасы жасалынды.
Бұл схеманың құрамында.
1) Қажетті физикалық - химиялық сипаты бар экотоптарды таңдау.
(Температура, метан мен оттегінің салыстырмалы құрамы және т.б.).
2) Табиғи нұсқаларды маманданған өңдеуден өткізу және
3) sMMO экспрессиялайтын психотрофты метан тотықтырушы
штаммдардың жинақталуы үшін элективті жағдай тудыру. (литикалық
агенттерді, көмірсуларды қолданып, өсу ортасынан құрамын өзгерту арқылы
және т.б.). Бұл әдісті орындау барысында метанатрофты бактериялар
культураларын тоғыз жинақы дақылын алды, олар белсенді өсуге қабілетті
және 15 - 20°С - да sMMO өндіреді. Олардың үшеуі таза культуралар түрінде
алынды: екі штамм Methylosinus туысынан және біреуі Methylocystis.
Бөлінген штаммдардың культуральды морфологиялық ультрақұрлымды,
физиологиялық метобалитті сипаттамасы берілген. Жаңа штаммдардың
қасиеттерің зерттеудің мәліметтері олардың ластанған табиғи экожүйелердің
ремедиация процесстерінде қолдануға болатынын көрсетті 35.
Топырақты, топырақ грунтты, суды, қалдық земезумчтықты тазартуда
қолданылатын комплексті мұнай тотықтырушы микроорганизмдер препаратын өз
жұмыстарында Т.П. Голодяев қарастырған (ДВО РАН Биолог - топырақты
институты Топырақ микробиологиясы лабораториясы) 36.
Ол ұсынған проектің негізінде органикалық полютантарды (мұнай
өнімдерін) трансфармациялауда микропты популяцияларды қолданьш жатыр.
Ферментативтік белсенділігінің полифункциональділігі мен көбею жылдамдығы
жоғары болғандықтан басқа ағзалармен салыстырғанда мұнай мен мұнай
өнімдерін тез ыдырататын микроорганизмдердің мұнай көмірсуларына әсері
жоғары 37.
Мұнай - микроорганизмдердің даму ортасы. Мұнайдың және басқа да
ластаушы заттардың микроорганизмдерге улы әсері кеңінен зерттеледі.
Зерттеулердің көп бөлігі мұнайдың бактериялық қауымдастығына тигізетін
әсеріне арналған. Мұнай бір жағынан микроорганизмдердің энергетикалық және
материалдық субстраты болып табылады, екіншіден ауру тудыратын
бактериялармен күресте кең қолданылады. Көмірсутектердің көптеген
бактериялар үшін энергия көзі екенін ескерсек, оларды бактериялар дамуының
стимулдеушісі ретінде де санауға болады 38.
Мұнай құрамы өте күрделі екендігі белгілі. Ол алкандардың (парафинді
немесе ациклді қаныққан көмірсутектер), циклоалкандардың (нафтендер),
ароматикалық көмірсутектердің, оттекті, күкіртті және азотты топтардың өте
күрделі қоспасы болып табылады. Әр түрлі кеніштердің мұнайлары, өздерінің
құрамы жағынан әртүрлі болып келеді. Мысалы АҚШ, Пенсильвания мұнайында н
-алканды көмірсутектер мөлшері басым келеді. ТМД елдерінің мұнайларының
құрамында алкандар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz