Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған экожүйелер биоремедиациясындағы көмірсутектотықтырушы микроорганизмдердің рөлі

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 36 бет
Таңдаулыға:

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

Биология факультеті

Микробиология кафедрасы

БІТІРУ ЖҰМЫСЫ

МҰНАЙМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТАН БӨЛІНІП АЛЫНҒАН МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ МИКРОБТЫҚ ҚҰРАМЫН ЗЕРТТЕУ

Орындаған:

4 курс студенті

Ғылыми жетекшісі:

микробиология кафедрасының Жұбанова А. А.

б. ғ. д., профессор

«__»__2008ж.

Нормобақылаушы: Ибраимова М. Ж.

«__»__2008ж.

Қорғауға жіберілді

Кафедра меңгерушісі Жұбанова А. А.

б. ғ. д., профессор

«__»__2008ж.

Алматы 2008

Реферат

Жұмыс көлемі : 42 беттен, 3 кестеден, 14 суреттен және 59 әдебиеттер тізімінен тұрады.

Кілтті сөздер: биоремедиация, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер, мұнай, мұнай өнімдері, бактериялар.

Жұмыстың мақсаты: Атырау облысының мұнаймен ластанған топырағының микробтық құрамын анықтау, бөлінген штамдардың морфологиялық, биохимиялық, физиологиялық қасиеттерін зерттеу арқылы идентификациялау.

Бұл жұмыста бөлініп алынған бактериялардың дифференциалды-диагностикалық белгілері, сонымен қатар бактериялардың түрлі мұнай өнімдерінде өсуі, энергия көзі ретінде көмірсуларды сіңірулері қарастырылды.

Алынған нәтижелер бойынша штамдар Pseudomonas және Micrococcus туыстарына жіктелді.

Мазмұны:

Кіріспе: Кіріспе

4: 4

Кіріспе:

Кіріспе: 1. Әдебиетке шолу

4: 5

Кіріспе: 1. 1. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған экожүйелер биоремедиациясындағы көмірсутектотықтырушы микроорганизмдердің рөлі

4: 5

Кіріспе: 1. 2. Мұнаймен ластанған экожүйелерді тазалауда қолданылатын биопрепараттар

4: 15

Кіріспе: 2. Материалдар мен зерттеу әдістері

4: 20

Кіріспе: 2. 1 Зерттеу материалдары

4: 20

Кіріспе: 2. 2 Зерттеу әдістері

4: 21

Кіріспе: 2. 2. 1 Топырақ үлгілерін тікелей егу әдісі

4: 21

Кіріспе: 2. 2. 2 Жиынтықты дақылдарды бөліп алу әдісі

4: 21

Кіріспе: 2. 2. 3 Микроорганизмдердің морфологиялық-дақылдық қасиеттерін зерттеу

4: 21

Кіріспе: 2. 2. 4 Микроорганизмдердің физиологиялық-биохимиялық қасиеттерін зерттеу

4: 22

Кіріспе: 3. Алынған нәтижелерді талдау

4: 23

Кіріспе: 3. 1 Атырау облысының мұнаймен ластанған топырақ көздерінің микрофлорасы

4: 23

Кіріспе: 3. 2 Көмірсутек тотықтыратын микроорганизмдердің морфолого-дақылдық және физиолого-биохимиялық қасиеттерін зерттеу

4: 26

Кіріспе: Қорытынды

4: 38

Кіріспе: Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

4: 39

Кіріспе: Түйін

4: 43

Кіріспе

Қазіргі таңда мұнай және мұнай өнімдерін кең көлемде өндіру, тасымалдау, өңдеу барысы қоршаған ортаның ластануына әкеліп соғуда. Топырақтың беткі қабатының адсорбциялық қасиетінің жоғарылығына байланысты ластану өте тез жүреді. Қоршаған ортаға түскен мұнай көмірсутектері табиғи ландшафтардың биологиялық түрлілігін өзгертеді. Сонымен қатар, техногенді аумақтардың ұлғаюына, өсімді қабаттың тежелуіне, топырақтың беткі қабатының микрорельефін, гидрологиялық режимін және де аэрацияның бұзылуына душар етеді. Басқа ластаушы заттар қаншалықты қауіпті болса да, мұнайдың ластау көздеріне еш жетер емес.

Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану флора мен фаунаның, биоценоз құрамының өзгеруін туғызады. Мұнайдың улылық дәрежесі олардың химиялық құрамының әртүрлі мөлшерімен, әсіресе ұшқыш ароматты көмірсутектердің (толуол, ксилол, бензол және нафталин) құрамымен анықталады. Көмірсутектер бактериалық хемотаксисті бұзып, органикалық заттардың ыдырауын бөгейді.

Мұнаймен ластанған топырақтарды тазалау процесі экологиялық таза, әрі экономикалық жағынан тиімді, ауыл шарушылық жерлердің құнарлығын арттыру үшін, қалпына келтіретін және көмірсутектердің интенсификациясына бағытталған әдістерді талап етеді.

Қазіргі таңда ең тиімді әдіс болып биоремедиация саналады. Биоремедиация - минералды тұздардан, қант, ферменттерден тұратын биогенді қоспасымен қатар, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерден құралған препараттарды қолдану арқылы мұнаймен ластанған топырақ және суларды тазалау болып табылады.

Дүние жүзі бойынша мұнай және мұнай өнімдерін өндіруші өнеркәсіп зауыттар мұнай көмірсутектерін утилиздеу барысында, көмірсутектотықтырушы микроорганизмдер ассоциациясынан жасалған биологиялық препараттарды кеңінен қолдануда.

Сондықтан осындай мәселелерді шешу барысында, мұнай тотықтырушы микроорганизмдерді зерттеудің маңызы өте зор, әрі қазіргі таңдағы ғаламдық мәселелердің бірі болып отыр.

1 Әдебиеттерге шолу

1. 1 Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған экожүйелер биоремедиациясындағы көмірсутектотықтырушы микроорганизмдердің рөлі

Мұнай - алкандардан (парафинді немесе ациклді қаныққан көмірсутекті), циклоалкандардан (нафтендер), арендерден (ароматты көмірсутектерден), сонымен қатар, түрлі молекулалық массадағы күкіртті және азотты көмірсутек туындыларынан құралған күрделі қосылыс.

Мұнайдың негізгі компонентін көмірсутектер (98%) құрайды. Олар төрт класқа бөлінеді:

Парафиндер (алкандар) (мұнайдың жалпы құрамының 90%-на дейін) - СН2тұрақты қаныққан қосылыс, молекулалары тік немесе тармақталған (изоалкандар) көмірсутек атомдары бар тізбек.

Циклопарафиндер (нафтендер) - сақинасында 5-6 көмірсутек атомы бар СН2қаныққан циклді байланыс (мұнайдың жалпы құрамының 30-60% құрайды) . Молекулада көміртек атомдары алкилді топты - СН2- СН2және т. б. түзуі мүмкін. Мұнайда циклопентан мен циклогексаннан басқа бициклді және полициклді нафтендер де кездеседі. Бұл қосылыстар өте тұрақты келеді.

Ароматты көмірсутектер (мұнайдың жалпы құрамының 20-40% құрайды) - нафтендерге қарағанда сақинасында 6 көміртек атомына кем, бензолдың циклді қанықпаған қосылысы. Бұл қосылыстағы көміртек атомы алкилді топпен байланысуы мүмкін. Мұнайда ароматты сақиналар (бензол, тоглуол, ксилол), бициклді (нафталин), үшциклді (антрацен, фенантрен) және полициклді (төрт сақиналы пирен) ұшқыш көмірсутектер де кездеседі.

Олефиндер (алкендер) (мұнайдың жалпы құрамының 10%-на дейін) - молекулада көміртегі атомының әр қайсысында бір немесе екі сутегі атомы бар қанықпаған тік немесе тармақталған тізбекті қосылыс /1/.

Мұнайда 5%-ға дейін оттекті қосылыс бар, оның ішінде ең бірінші орынды монокарбонды қышқылдар және оксиқышқылдар алады. Ал, күкіртті қосылыстарға күкірттісутек, меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер, сонымен қатар, түрлі құрылымды полициклді күкіртті қосылыстар жатады. Мұнайдың азотты қосылыстарын пиридин гомологтары, гидропиридин, гидрохинолин және азоттық негіздер құрайды. Сонымен қатар, мұнайдың құрамына жоғары молекулалық смолалы байланыстар кіреді. Олар оттегіден және күкірттен тұрады, яғни бейтарап шайырлар, асфальтендер, асфальтенді қышқылдар және олардың ангидридтері. Жеңіл мұнайда (бакинді және эмбенді типтерінде) асфальтендер аз, ал шайырдың құрамы 5%-ға дейін жетеді, ауыр бакинді, майкопты мұнай түрлерінде асфальтендер саны айтарлықтай, ал шайыр - 40%-ға дейін.

Мұнай және мұнай өнімдерімен қоршаған ортаның кең көлемде ластануы табиғи экожүйенің, биологиялық тепе-теңдіктің және биотүрліліктің бұзылуына әкеліп соғады. Соған байланысты ластану процесі бірден тежеле бастайды, тек микроорганизмдердің жеке топтарының арақатынасы ғана бұзылмайды, сонымен бірге зат алмасу процесі де бұзылады: тыныс алу процесі тежеледі, азотфиксация, нитрификация, целлюлозаның ыдырауы, қиын тотығатын өнімдер түзіледі, микроорганизмнің негізгі қоректенуінің басты факторы болып табылатын өсімдіктің органикалық қалдықтары және өсімдіктің тамырындағы шырыштары азаяды. Мұнай және мұнай өнімдері биологиялық тізбектің барлық бөліктеріне әсерін тигізе отырып фауна және флораның функционалды активтілігінің толықтай депрессиясын тудырады /2; 3/.

Аумақтың мұнаймен ластануының алғашқы сағатында оның ыдырауына физико-химиялық процесстер басымдылық көрсетеді. Ыдырау қарқындылығы мұнай түріне, оның тығыздығына, тұтқырлығына, жылулық коэффициентіне, судағы коллоидтардың болуына, ауа температурасына және күн сәулесінің түсуіне байланысты.

Жаз мезгілінде су бетіндегі мұнай өнімдерінен, бірінші тәулікте 80, 4% техникалық бензин (бензин толығымен ұшып кетеді), 22% керосин, 2-15% мұнай және 0, 3% мазуттың ұшқыш компоненттері буланып кетеді. Оныншы күнде булану нөлге дейін төмендейді.

Төгілген мұнай топырақпен адсорбцияланады, ал теңіз суына түскен мұнай фракцияланып, нәтижесінде, күрделі гетерогенді жүйе қалыптасады. Дәл осы уақытта мұнайдың физикалық өзгерістерімен қатар, химиялық өзгерістері де жүзеге асады: еруге қабілетті қаныққан алифаттық, сонымен қатар, алициклді ароматты көмірсутектер беткі қабатта қалады. Еріген мұнай құрамына төменгі молекулалы ароматты, қаныққан ароматты көмірсутектер, эмульгацияланған мұнай (негізінде ароматтық және ациклді көмірсутектерден тұрады) кіреді.

Физико-химиялық процесстер мұнай және мұнай өнімдерінен суды тазалауда маңызды рөл атқарады, бірақ толық деструкция жүзеге аспайды. Ол тек мұнай тотықтырушы микроорганизмдер қатысуымен жүруі мүмкін.

Мұнай көмірсутектерін қолданатын микроорганизмдер су және топырақ биоценозының негізгі компоненті болып табылады. Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің әртүрлі биоценоздарда, түрлі жағдайда өмір сүруін көптеген ғалымдар зерттеген. Қазіргі таңда мұнай көмірсутектерін тотықтыру қабілеті бар 100-ден аса бактерия туыстары, ашытқылар, жіпшелі саңырауқұлақтар бөлініп алынған. Мысалы, Corynebakterium, Brevibakterium, Arthrobakter секілді деструктор-микроорганизмдер Аляска және Жаңа Шотландия жағалауларынан, Нью-Джерси ағысынан бөлініп алынған /4-7/.

Мұнай және мұнай өнімдерінің көп мөлшерде төгілу барысы су қоймаларда, ағыстарда қара қабаттың түзілуін тудырады. Жиналған мұнайдың ыдырауы бірнеше аптаға созылуы мүмкін. Өзен немесе су қоймаларда судың жоғарғы өсімдіктерінің болуы мұнаймен ластанудың тасымалдау процесі жылдамдайды, сәйкесінше мұнайдың тотығу уақыты қысқарады (0, 06-0, 2 мм қабат қалыңдығында 5-10 күнге дейін) /8-10/. Табиғи жағдайда мұнай және мұнай өнімдерінің ыдырауы - түрлі таксономиялық топтарға жататын микроорганизмдердің іс-әрекеті екенін бірнеше ғалымдар дәлелдеді /11-13; 14; 15; 16/.

Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің өсуі және дамуы үшін, су қоймаларына минералды элементтердің қосылуы оңтайлы әсер етеді. Оның себебі, микроорганизмдердің көмірсу және энергия көзі болатын көмірсутек субстраттары, әдетте азот және фосфорға өте аз болады. Бұл элементтері жоқ суларда мұнай өнімдердің тотығуы байқалмаған. Изъюрованың айтуынша, суда қоректік заттардың жеткілікті болуы, су бетіндегі 2мм қалыңдықта мұнай қабаты 1-2 айда тазарады және бактериялық тотығу сәтті жүреді. Фосфат, нитрат немесе аммониға бай теңіз суында мұнай биодеградациясы өте жылдам жүрген.

Спонти (1979) амурлық суда мұнай өнімдерінің ыдырау процесін бақылау арқылы, алғашқы үш тәулік ішінде (23°С) жақсы жүретінін байқаған. Осы уақыт аралығында 70-80% мұнай өнімдерінің (дизельді отын) тотығуы жүрген. Алғашында (0, 5 тәулік кезінде) тотығу жылдамдығы өсе бастады. Одан кейін жылдам тотығу процесі жүрді (1, 5-2 тәулік), сосын тотығу төмендей бастады /11-20/. Автордың пайымдауынша, төрт тәулік өткен соң тек қиын тотығатын бөліктер қалады. 4-30°С температурада микроорганизмдердің таза және аралас дақылдарының мұнайдың түрлі сапаларын қолдануы жөнінде Джобсон әріптестерімен (Jobson et al., 1972) бірге зерттеді. Ең алғаш рет, бактериалдық әсердің кез-келген мұнай түріне әсері оның жылдам қоюланғандығынан және массасының артқанынан байқауға болады (21 тәулік инкубациялау кезінде 0, 827-ден 1, 046-дейін ) . Мезофильді бактериялар С ₂₅ н-алкандарды қолданды, ал психрофильді аралас дақылдар н-алкандардың С ₃₁ -ге дейін ұзын тізбегін қолданады /14; 8; 9; 10/.

Азарович (Azarowicz, 1975) мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған суларды тазалауды Candida lipolytica, C. tropicalis және C. utilis ашытқылар көмегімен инокуляциялау жолын ұсынды. Дақылдарды құрғақ азот және фосфор көздері бар препарат түрінде енгізді /20-23; 16/.

Тіпті шөлді жерлердің топырағында көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың болатындығын Таусон И. В. мәлімдейді. Топырақтың мұнаймен ластанған жерлерінде бұл организмдер өздерінің дамуы үшін жағымды жағдай табады. Тұнбаларда кездесетін мұнай тотықтырушы микроорганизмдерді жіктеген авторлар, олардың қыс мезгіліне қарағанда жазда көп болатындығын ашты /24/. Жылдың суық мезгілінде көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер аз кездеседі.

Мұнай ағысындағы микробиологиялық деградация деңгейі бірнеше факторлармен анықталады, мұнда негізінен мұнайдың құрамы маңызды: мұнайдың тұрақтылығын тармақталған алкандар, ароматты көмірсутектер және асфальтендер қамтамасыз етеді. Микроб белсенділігінің көрсеткіші ретінде глюкозаны қолдану және оның метаболизмін зерттегенде, кувейн, луизин мұнайлары және бункерлік отын түрлі деңгейде токсикалық қасиеттерінің бар екені анықталды. Өңделген мұнайлар, бункерлік және дизельді отындар басқа мұнай түрлеріне қарағанда улы болып табылады. Сонымен қатар, мұнайдың 300мг/л жоғары концентрациясы табиғи микроб популяциясының активтілігін тежейді.

Мұнаймен ластанудың кері әсері ең бірінші сатыда көрінеді, ол көптеген улы компоненттердің болуымен байланысты. Көмірсутектердің улылығының азаюына байланысты мынадай тәртіп бойынша жіктеу дәлелденген: ароматты көмірсутектер - циклопарафиндер - олефиндер - парафиндер /25/.

Теңіздегі мұнай көмірсутектерінің микробты тотығу процесі түрлі факторлар әсерінен жылдамдайды немесе тежеледі. Мұнаймен ластанған аумақтарды тазалау барысында, ең алдымен мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге әсер ететін факторларды толықтай білу қажет. Олар : біріншіден температура, оттегі көлемі, биогенді элементтер және т. б.

Ауыр мұнай типтері жеңілге қарағанда биодеградацияға әлдеқайда күрделі түседі. Ауыр мұнайлардың массасы микроорганизмдер әрекетінде бар-жоғы 25-50%, 20°С-де биодеградация және булану нәтижесінде - 50%, ал жеңіл мұнайда - 80% -ға дейін, 10°С-де ауыр мұнайлар массасының жоғалуы - 30-40%, жеңілдерде - 50-60%.

Көптеген тәжірибелер нәтижесінде, мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің pH 6, 0-7, 5 аралығында белсенді өсетіндігі дәлелденген. Зерттелген культуралардың 50% атап айтқанда, Pseudomonas liquefacins, Ps. liquida, Ps. nebulosum, Ps. Liquefacins maidis, Bacterium jophagum және т. б. осы pH аралығында тәжірибеге алынған 200мг мұнайдың 177 мг қолданған. Кейбір микроорганизмдер түрлерінде ( Bacterium aliphaticum, Bacterium aliphaticum liquefacins, Bacterium formosum) мұнайды максимум қолдануы және максималды өсу әртүрлі pH аралығында болады. Бұл бактериялардың суспензияларының тығыздығы pH 5-7 аралығында өзгеріссіз болады. Дегенмен, pH 5-те мұнайдан суды қарқынды тазартып отырды. pH 4 болғанда микроорганизмдер әлсіз өсті, ал суды тазарту қабілеті pH 6 болғанда немесе pH 7-ге қарағанда өте төмен көрсеткіште болды, 20°С температурада және сілтілік реакцияда (pH 9) көптеген зерттеуші микроорганизмдер мұнайды қолдану жылдамдығы және өсу белсенділігі бойынша pH 7-8-ге қарағанда әлдеқайда төмен болған /26/.

Зерттеушілердің айтуынша, мұнай-деструкциялаушы микроорганизмдерінің қарқынды тазалауы үшін ең қолайлы жағдай мезофильді жағдай (20-28°С) болып табылады. 6-15 °С температурада мұнай трансформациясының қарқындылығы 2, 5-4 есеге дейін төмендейді, ал 37°С бактериялардың өсуі тежеледі. Ал 45°С температурада микроорганизмдердің іс-әрекеті толықтай тежеліп мұнайдың ыдырау процесі жүрмей қалады.

Әдебиеттерде мұнай өнімдерінің микроорганизмдермен пайдаланылуының биохимиясына арналған зерттеулерге қатысты мақалалар көп болғанымен, бұл процестің біршама жақтары, әсіресе кинетикасы мен механизмі әлі толық ашылмаған. Және жекелеген авторлардың мәліметтері сәйкес емес. Бұл эксперимент жүргізу әдістерінің, мұнай өнімдерінің қасиеттері мен құрамының, микроорганизм түрлерінің әртүрлілігімен түсіндіріледі. Мәселен, Керстен Д. К. /27/ көмірсутегін тотықтыратын бактериялардың екі типін ажыратады :

- тек көмірсутегілері бар минералды орталарда дамитын және басқа органикалық қосылыстарды пайдаланбайтындар.

- көмірсутегілері бар минералды орталарда және басқа органикалық қосылыстары бар орталарда дамитындар. Соңғылары көбірек кездеседі.

Кей ғалымдар мұнай тотықтырушы микроорганизмдерді үш топқа бөледі:

н-алкандарды ыдырататындар

ароматты көмірсутектерді тотықтыратындар

изоалкандарды және көптеген көмірсутегілерді қолдануға қабілеттілер.

Жоғарыда айтылғандай, мұнай деструкциясына қатысатын микроорганизмдерді зерттеу аса қызығушылықты тудырады.

Теңіз суынан көміртек көзі ретінде С ₇ , С ₉ - С ₁₆ қалыпты алкандарды қолданатын Pseudomonas штамдары бар. Бірақ олардың бірден бірі С ₈ құрылымын тотықтыра алмайды. Дегенмен, көп зерттеулер барысында, қалыпты С ₅ - С ₁₆ көміртектерін тотықтыру қабілеті бар, бірақ циклді қосылыстарды қиын қабылдайтын Ps. aeruginosa 2 штамын бөліп алды. Шеткі радикалы аз (мысалы 2-метил-С ₁₄ H ₂₉ ; 3-метил - С ₁₈ Н ₃₇ ), көміртек тізбегі ұзын көмірсутектер кейбір микроорганизмдермен тотыға алады.

Борзенков өз әріптестерімен бірге, Вьетнам, Батыс Сібір және Татарстанның мұнай кен-орындарынан бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганиздердің қасиеттерін зерттеді. Кен орындарынан бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы бактериялардың он бір штамы - Rhodococcus, Gordonia, Dietzia, Pseudomonas туыстарының өкілдері және мезофильдер екені анықталды. Родококктар 15% NaCl бар ортада өсетін галотолерантты микроорганизмдер болып шықты. Барлық штамдар шикі мұнайдың н-алкандарын тотықтырды. н-алкандардың С - С құрылымын деструкциялауда Pseudomonas туыстастарының бактериялары белсенділік көрсетті. Жоғары минералданған суларда (150мг/л) родококктар /28; 29/ және галофильді архебактериялар Halobacterium және Haloferax /30; 31/ . Бар екені анықталды. Ал жоғары температуралы (45°С) кен орындарда термофильді Geobacillus бактериялары басымдылық көрсетті /32/ . Штамдардың сегізі Грам оң болды /33/. “Белый тигр” кен орындарынан бөлініп алынған штамдарды 16рРНК секвенирлеу нәтижесінде Грам теріс Pseudomonas : Ps. stutrezi, Ps. aeruginosa202 және Ps. pseudoalcaligenes5 болып идентифицирленді /34/. Зерттелген микроорганизмдердің барлығы ацетат, пропионат, бутират, этанол және сахарозаның тотығуы арқасында өсті. Ps. aeruginosa202 С - С тізбекті н-алкандарды, ал Ps. pseudoalcaligenes5 С - С синтездеді. Бұл н-алкандардың микроорганизмдермен түрлі деңгейде қолданатының дәлелі /35/. н-алкандардың клетка ішілік синтезінің механизмі теория жүзінде қарастырылған /36/.

Зерттеушілер арасында көміртегі тізбегінің ұзындығы С ₅ -тен С ₁₀ -ға дейінгі көмірсутектерді микроорганизмдердің пайдалануы қиындықтар туғызады деген пікір қалыптасқан /37/. Сонымен қатар жеңіл н-алкандар кейбір бактериялардың және ашытқылардың дамуын тежейді деген мәліметтер бар. Және де Micobacterium lacticum -ның жалғыз көміртегі көзі ретінде метан, пропан, бутан, октан, декан, додекан, пентадеканды қолданатыны, тек бензолда өспейтіндігі жөнінде деректер жазылған.

Түрлі микроорганизмдердің 2000-дай культураларын зерттегенде, Pseudomonas, Arthrobacter, Flavobacterium туыстастарының өкілдері көміртегі көзі ретінде қалыпты алкандары бар қоректік ортада өсетіндігі зерттелді. Авторлардың айтуы бойынша, көмірсутегілерді қолдану полисахаридтерді (целлюлоза, крахмал немесе т. б. ) немесе белоктарды ыдырату секілді токсономикалық белгі болып табылады /24/.

Төменгі балқитын н-алкандарды қолдану арқылы өсу, негізінен Pseudomonas туыстастарының бактерияларына тән. Бұл жағдайды авторлар көбінде сұйық жеңіл көмірсутектер бактерия клеткаларының липидтерін ерітетіндігімен байланыстырады /25/. Кей авторлардың ойынша, төменгі қайнайтын н-алкандар цитоплазмалық мембрананың қатпарлануын тудырады. Фредерикс П. М және Фукс Г. В. осы ойды қолдайды, оны көмірсутек молекуласында көміртегі тізбегінің ұзындығының әртүрлі болуымен түсіндіреді. Кестер мен Фостер бұл феноменді жекелеген көмірсутектердің улылығымен немесе олардың метаболизм өнімдерін микроорганизмдердің пайдалана алмауымен түсіндіруге болады деп есептейді. Мак-Кенна Е. Ж. және Каллио Р. Е. жеңіл қайнайтын н-алкандардың буының жоғары порциалды қысымы микроорганизмдерге кері әсер етуі мүмкіндігін көрсетеді.

Короннели Т. В. /8/ удың мұнаймен ластануы кезінде, яғни су бетінде қабат немесе жеке дақтардың пайда болғанында мұнайдың қабаттарын пайдалана отырып, н-алкандарды тотықтыру қабілеті бар артробактер және микобактерлердің көмірсутек деструкциясында пайдасының зор екендігін айтады.

Микроорганизмдердің көмірсутектерді игеру механизмі жайлы көп еңбектер бар. Мысалы, Дэвис Ж. В. н-алкандарды тотықтырудың мүмкін болатын үш жолын көрсетеді:

1. Спирт, альдегид және монокарбон қышқылын түзе отырып метил топтарын монотермиальды тотықтыру;

2. Сәйкес метилкетонның екіншілік спиртін түзу арқылы монотермиальды тотықтырудың варианты ретінде тотықтыру;

3. Дитерминалды тотықтыру, онда н-алканның термиальды топтары майлы дикарбон қышқылын түзе отырып тотығады.

Фостер Ж. В. көптеген микроорганизмдер үшін н-алкан тізбегінің соңғы көміртегі атомының тотығуымен сипатталатын көмірсутектердің монотермиальды тотығуы тән деп есептейді. Нәтижесінде, біріншілік спирт, альдегид, монокарбонды қышқыл түзіледі /38/. Басқа зерттеушілерде н-парафиндердің тотығу жол монотермиальды болуы мүмкін деп есептейді. Сенез гептаны бар ортада өсірілген Pseudomonas клеткаларының көмірсутек, біріншілік спирт, альдегид және май қышқылына бейімделгендігін, ал сәйкес дикарбон қышқылына бейімделмегендігін дәлелдейтін тәжірибелер нәтижелерін келтіреді. Автор мұны көмірсутектердің монотермиальды тотығуына дәлел ретінде қарастырады. Қазіргі таңда, көмірсутектерді оксигеназды жолмен тотықтыратын микроорганизмдердің бар екендігі мәлім болды. Мұнайдың ароматты көмірсутегілерін қолданатын микроорганизмдер жөнінде ғалымдар еңбектері өте көп.

Ароматты көмірсутектер (фенол, толуол) тірі организмдерге өте төмен концентрацияда (0, 6%) әсер етеді /39/. 2%-тен артық болса, алкан және алкенге қарағанда экотоксикалық қабілеті жоғары болады /32/. Ароматты көмірсутектерді ыдырататын көптеген микроорганизм штамдары н-алканда дамымайды. Дегенмен, Коновальчик-Мазер және Сенез бөліп алған Ps. aeruginosa бұл қосылыс бар ортада өсетіні дәлелденген.

Дели С. өз еңбегінде ароматты заттардың ферментативті ыдырауы жөнінде бірнеше дәлелдемелер көрсетті /39/. Сақинаның ыдырағанын құрамында кем дегенде екі гидроксильді тобы барын құрылымының түзілуінен байқауға болады. Көмірсутегілердің тотығуы ароматты сақиналардың дигидроксильдеу процесінен байқауға болады. Бензол, нафталин, толуол, этилбензол секілді ароматты көмірсутектер сәйкесінше цис- және диоксидигидро туындыларына (дигидродиолдарға) дейін тотығады. Олар өз кезегінде дегидрогеназаның қатысуымен дифенолдарға (катехолға) айналады. Дели С. Жапон ғалымдарының еңбектерінің негізінде, ароматты сақинаның диоксигеназды ыдырауының үш типін бөлді.

Түрлі теңіздерде, су қоймаларда мұнай көмірсутектерін тотықтыратын бірнеше бактериялар бар. Солардың ішінде көп мөлшерде Pseudomonas туыстастарының бактериялары бөлініп алынды. Pseudomonas туыстастарының бактерияларының мұнай көмірсутектерін тотықтыруы жөнінде бірнеше жұмыстар жүргізілген /40/.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.