» » » Дипломная работа: Идентификация нефтеокиcляющих бактерий

Дипломная работа: Идентификация нефтеокиcляющих бактерий

Дипломная работа: Идентификация нефтеокиcляющих бактерий казакша Дипломная работа: Идентификация нефтеокиcляющих бактерий на казахском языке
Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1.Углеводородокисляющие микроорганизмы
1.2 Микробная деструкция углеводородов нефти
и нефтепродуктов.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объект исследования
2.1. Питательные среды
2.3. Методы исследования
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Отбор активных нефтеокисляющих бактерий
3.2. Идентификация отобранных бактерий ……………………………….
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………..

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ.

Общая характеристика.Микроорганизмы, использующие углеводороды широко распространены в природе.[5] Углеводородокисляющие микроорганизмы – составная часть гетеротрофного микробиоценоза. Присутствие углеводород усваивающих бактерий в окружающей среде – важный экологический фактор. В условиях увеличивающегося загрязнения экологическая роль этих микроорганизмов возрастает.[6]
Известно около 150000 видов микроорганизмов, из них более 100 видов способны использовать углеводороды нефти в качестве источника энергии.[7]. Микроорганизмы – деструкторы нефти в основном относятся к аэробным и факультативно аэробным организмам.[6] Там, где среда загрязняется нефтью, эти микроорганизмы находят благоприятные условия для своего развития.[8]
Экология.Углеводородокисляющие микроорганизмы распространены повсеместно в почве, воде, разлагающихся веществах и т. д.[9]
Микроорганизмы, потребляющие углеводороды нефти, являются обычными сочленами биоценозов почв.
Во всех почвах в большом количестве содержатся микроорганизмы, способные окислять жидкие парафины и значительно реже – использующие летучие углеводороды. В почвах, содержащих нефть микроорганизмов, использующих н-алканы и ароматические углеводороды, находится значительно больше, чем в почвах без этих соединений.
Почва – весьма благоприятный субстрат для выделения микроорганизмов, использующих углеводороды нефти. В ней обитают бактерии, относящиеся к родам: Mycobacterium, Rhodococcus, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Pseudomonas.
Для почв, содержащих нефтепродукты, характерно присутствие узкоспециализированных форм микроорганизмов: окисляющих газообразные углеводороды, термофилов, усваивающих твердые парафины, бактерий, использующих ароматические углеводороды.
Из почв, пропитанных нефтью впервые были выделены аэробные спорообразующие бактерии с оптимальной температурой роста 45 – 65°С, усваивающих углеводороды. Они принадлежат видам Bacillus subtilis, Bac.brevis, Bac. coagulans. Большая группа штаммов описана как новая разновидность – Bac. circulans ssp. thermophilus nov. ssp.
Из почв нефтяных месторождений (Западная Украина) выделены нафталинусваивающие бактерии, представлены в основном видами рода Pseudomonas: Pseud. aeruginosa, Ps. fluorescens, Ps. putida, Ps. boreopolis. По ряду свойств изолированные штаммы отличаются от типовых и обладают строгой специфичностью по отношению к нафталину как единственному источнику углеродного питания.
Из нефтеносных почв выделено свыше 20 видов аспорогенных дрожжей ( роды Candida, Rhodotorula, Rhodosporidium, Torulopsis, Sporobolomyces, Trichosporon, Cryptococcus и др.)[5]
Тауссон сообщает о существовании микроорганизмов, окисляющих углеводороды в почвах пустыни. Там, где почва беспрестанно загрязняется нефтью, эти организмы находят благоприятные условия для своего развития, и большой процент общего количества почвенных микробов является активным.[7]
Бактерии и дрожжи, обладающие способностью усваивать парафины, обитают в ризосфере и филосфере растений, желудочно-кишечном тракте животных. Они выделяются из растительных материалов, подвергнутых биологическому консервированию.
Среди бактерий и дрожжей Квасников и др. обнаружили виды, обладающие способностью фиксировать азот атмосферы при использовании углеводородов в качестве единственного источника углеродного питания и энергии.
Микроорганизмы, окисляющие водороды широко распространены в воде и на дне морей. Скопление углеводородов при наличии благоприятных условий вызывает усиленное размножение микроорганизмов.
Наибольшее количество углеводородокисляющих микроорганизмов обнаруживается в теплое время года и может в 10 – 100 раз превышать количество сапрофитов, высеваемых на МПА. В холодный период года углеводород усваивающие бактерии обнаруживаются значительно реже.
Имеется тесная связь между видовым разнообразием, количеством нефтеокисляющих микроорганизмов и наличием нефтяного загрязнения в водоеме. В прибрежных водах морей, где нефтяное загрязнение постоянно, от 5 до 50% микроорганизмов способны окислять отдельные углеводороды и их смесь. Характер вертикального распределения углеводородокисляющих микроорганизмов также указывает на положительную корреляцию их численности с количеством нефтяных загрязнении, которое более значительное в портах и поверхностном слое воды. Углеводородокисляющие бактерии обнаружены в приатмосферном микрогоризонте Черного моря; зимой их 10² - 10³ клеток в 1 мл. В сильно загрязненных районах Черного моря содержание этих организмов достигает 10³ - 10 в 7 степени клеток в 1 мл.
Большое количество углеводородокисляющих бактерий было обнаружено в грязи различных морских заливов и бухт.[7]
Численность микроорганизмов – деструкторов нефти не может служить количественным, а только качественным. В то же время численность углеводородокисляющих бактерий является фактором, ограничивающим скорость биодеградации. Чем больше численность углеводород усваивающих микроорганизмов, тем меньше требуется времени для их размножения и тем шире спектр углеводородов, подвергающихся окислению. Так, дополнительная инокуляция почвы микроорганизмами повышает биодеградацию дизельного топлива на 10 – 17 %[6]
Большое количество углеводородокисляющих бактерий было обнаружено в грязи различных морских заливов и бухт.
Мюлкин - Филлипс и Стюарт изучали распределение углеводородокисляющих микроорганизмов в 35 – сантиметровом слое грунта и установили, что наибольшее количество этих организмов обнаруживается в самом глубоком слое; в верхней части 35 – сантиметровой колонки грунта их содержание составляло 10 клеток на 1 грамм. Авторы объяснили это тем, что углеводороды концентрируются в нижнем слое, а поверхностный перемешивается с водой.[5]
Из всего вышеизложенного можно сделать выводы, что углеводородокисляющие бактерии наиболее часто встречаются в местах непосредственного загрязнения нефтью: в почве и воде. Микроорганизмы – деструкторы нефти также можно встретить в донных осадках морей и различных водоемов, в грязи морских заливов и бухт. Углеводородокисляющая микрофлора в основном представлена бактериями, но довольно часто встречаются дрожжи и грибы.
Наибольшая численность микроорганизмов, окисляющих нефть обнаруживается в теплое время года, в холодное время они попадаются значительно реже.
Видовой состав микроорганизмов – нефтедеструкторов. Углеводородокисляющие микроорганизмы относятся ко многим таксономическим группам. В настоящее время известно около 100 видов бактерий и мицеллярных грибов, обладающих способностью усваивать углеводороды.[7]
Наиболее распространенным родом является р. Pseudomonas:род Pseudomonas является очень обширным; виды его обнаруживаются повсеместно: в воздухе, почве, пресной и соленой воде. Известно почти 200 видов, многие из которых подвижны, передвигаясь с помощью жгутиков. Некоторые вырабатывают зеленоватый флуоресцирующий пигмент, растворимый в воде. Образование пигментов характерно для видов: Ps. aeruginosa, Ps. boreopdis, Ps. oleovorans, Ps. fluorescens и другие. Присутствие пигмента нехарактерно для морских бактерий.
Большинство видов р. Pseudomonas вызывают брожение глюкозы, но не лактозы. Обычно они способны к восстановлению нитратов до нитритов, аммиака или азота.
Бактерии имеют вид палочек, единичных или парных, или даже коротких цепочек, размером в среднем от 0.5 до 2 мкм. Морфология колоний может быть различной.[7]
Представителями данного рода являются виды: Ps. sinuosa, Ps. boreopolis, Ps. aeruginosa, Ps. fluorescens, Ps. putida, Ps. desmolyticum, Ps. radiobacter, Ps. liquefaciens и другие. [7,9]
Порядок Actinomycetales. Данный порядок характеризуется нитевидным строением клеток, хотя у микобактерий цепочки клеток или мицелий чаще всего либо являются рудиментарными, либо отсутствуют.[7]
Порядок Actinomycetales включает в себя такие семейства как сем. Mycobacteriaceae и сем. Actinomycetaceae.
р. Mycobacterium. Давно известно, что микобактерии способны усваивать углеводороды.[10]
Микобактерии содержат 30% липидов, неизменным компонентом которых являются миколовые кислоты, сосредоточенные в клеточной стенке. У сапрофитных микобактерий поглощение углеводородов происходит путем пассивной диффузии.[6]
Микобактерии часто бывают окрашенными – красно – оранжевые (группа rhodochrous) – выделены из вод Арктики. Они преобладают, в частности, в углеводородоокисляющей микрофлоре южного нефтеносного района.[11]
В молодом возрасте они имеют вид мелких, неподвижных палочек 2 – 3 мкм длиной и 0.4 – 0.6 мкм в поперечнике, часто соединенных попарно под углом. При старении клетки превращаются в очень короткие одиночные палочки.[10] Помимо палочек встречаются кокки, но реже.[12]
В основном микобактерии обладают слабой биохимической активностью: медленно разжижают желатин, либо вообще не разжижают, молоко не изменяют, практически не активны к сахарам, редко обладают инвертазной активностью и не восстанавливают нитраты.[10,11,12]
Типичные виды: M. album, M. luteum, M. rubrum, M. mucosum, M. convolum, M. lactiscola, M. paraffinicum, M. brevicale, M. phlei и другие.[7,10,11,12]
р. Nocardia (сем. Actinomycetaceae ) р. Proactinomycetes, p. Actinomyces и р. Micromonospora характеризуются разветвленным мицелием. Actinomyces и Nocardia являются потенциально патогенными для животных, тогда как Micromonospora редко бывают патогенными.
Наиболее характерными представителями р. Nocardia являются виды: N. actinomorphus, N. opacus, N. paraffinae, N. rubber, N. polychronogenes, N. agrestris и др.[7]
Род Bacillus: наиболее активные деструкторы. Рода Bacillus объединяет широкий ряд палочковидных аэробных и факультативно анаэробных эндоспорообразующих бактерий. Он включает термофильные и психрофильные, пресноводные и галофильные, ацидофильные и алкалофильные бактерии, способные гетеротрофно потреблять широкий ряд органических соединений или расти автотрофно.
Анализ последовательностей 16S РНК показал, что внутри рода содержится несколько филогенетически различных групп, часть которых уже выделена в новые роды: Alicyclobacillus, Paenibacillus, Halobacillus, Brevibacillus, Aneuribacillus, Virgibacillus. [13] Крахмал не гидролизуют, желатин не разжижают.[9]
Представители: Bac. hexacarbovorum, Bac. mesentericus, Bac. subtilis, Bac. circulans, Bac. brevis, Bac. palustris, Bac. sphaericus, Bac. mucoides, Bac. idosus и др.[5,7]
p. Desulfovibrio состоит из небольшой группы облигатных анаэробов, которые восстанавливают сульфаты до сульфидов. Они обнаруживаются в почве, соленой и пресной воде и морских илах. Обычно имеют вид изогнутых палочек или коротких цепочек, и в этом случае похожи на штопор.
В некоторых культурах наблюдаются необычно разбухшие клетки D. desulfuricans. Они передвигаются с помощью единичного полярного жгутика, хорошо развиваются в пресной воде и на начальной стадии выделения культуры не развиваются в морской воде, тогда как D. aestuarii предпочитает морскую воду или 3% минеральный раствор, обогащенный сульфатами и пептоном.
P. rubenshickii близок к обоим видам микроорганизмов, но он способен использовать масляную, пропановую, валерьяновую, пальмитиновую и стеариновую кислоты, галактозу, сахарозу, лактозу и мальтозу.[7]
род. Methanomonas: считается состоящим из вида: Meth. methanica, широко распространенного в природе, вернее – в почве. Молодые клетки обычно представляют короткие палочки размером 0.5 – 0.8 мкм на 2.0 – 3.0 мкм и подвижны благодаря жгутику. Старые культуры могут иметь клетки почти крупные. Зонген выделил микроорганизм, который он очевидно считал принадлежащим к роду Pseudomonas, хотя относил их к Bac.methanicus. Орла – Джексон дал этому виду современное название Methanomonas methanica.
Метанобразующие бактерии являются облигатными аэробами, и поэтому неактивны в морских осадках и всюду, где глубина превышает несколько сантиметров.[7]
Помимо вышеуказанного вида, в природе встречается вид Methyiomonas sp., который осуществляет биодеградацию хлорированных углеводородов. Установлено, что смешанная культура метанокисляющих бактерий деградирует хлорированные углеводороды ( 3 – хлорэтилен, хлоралканы) в течение 2 – 4 суток.[14].
Род Rhodococcus. Постоянный компонент микрофлоры нефтяных залежей. Они используют газообразные н – алканы, включая их углерод в клеточную биомассу.[6]
В основном это аэробы, часто неподвижные, некислотоустойчивы.[15] Палочковидные (Rhodococcus erythropolis, пропаноокисляющие родококки); характерными свойствами представителей рода Rhodococcus является их плеоморфизм и 3х-стадийный жизненный цикл развития, включающий образование рудиментарного или хорошо развитого первичного мицелия, который фрагментируется на палочки и кокковидные клетки (микроцисты). Жизненный цикл кокки – палочки – кокки осуществляется обычно за 24 – 28 часов, реже за несколько суток [15].
Наиболее известные виды: Rhod. rhodochrous, Rhod. ruber, Rh. erythropolis, Rhod. luteus, Rhod. opacus, Rhod. maris, Rhod. terrae, Rhod. rubropertinctus, Rhod. equa, Rhod. chlorophenolicus.
Род Аrthrobacter: можно встретить в морях, в почве, пресных водохранилищах. Способны образовывать гликолипиды на н – алканах, усваивать антрацен, фенол. Не образуют миколовых кислот. В клетку углеводород поступает не через всю клеточную стенку, а через отдельные её участки. Выделяющееся из клетки вещество эмульгирует углеводород, а места его выхода служат каналами для поступления углеводородного субстрата в клетку[16].
Артробактерии являются одними из наиболее распространённых в почвах микроорганизмов, которые обеспечивают удивительную устойчивость к неблагоприятным факторам среды[16].
Типичными представителями – деструкторами данного рода являютяся: Arthrobaster sp., A. calcoaceticus, A. paraffineus, A. globiformis и др.
Род Aspergillus . Представителями этого рода являются наиболее изученными из углеводородусваивающих грибов. Аспергиллы характеризуются большой скоростью роста в самых разнообразных экологических условиях. Они обладают жизнеспособностью под действием ряда экстремальных факторов [7].
Образующиеся гифы проникают в среду с углеводородами, обильно ветвясь в ней. В гифах обнаруживаются жировые включения. Эти включения играют важную роль при усвоении углеводородов, эмульгируя их сложные фракции [17]. Аспергиллы были выделены из лесных почв, нефтяного ила, дизельного топлива [6].
Углеводородусваивающие аспергиллы: Aspergillus niger, A. fumigatus, A.sp, A. flavus, A. ochraceus, A. alliaceus, A. luchaensis и др. [7,18].
Род Candida: Для выращивания на парафинах в промышленных условиях рекомендованы штаммы C. guilliermondii и C. tropicalis.
Известно, что дрожжи C. guilliermondii Kangeron et Guerra являются гетероталличными гаплоидами, имеющими два типа спаривания, и при соответствующих условиях могут скрещиваться и давать диплоидное потомство. В связи с этим данный вид перенесён в род Pichia и классифицируется как Pichia guilliermondii Wickerham [19].
Таким образом, углеводородокисляющие микроорганизмы представлены вышеуказанными родами и видами, но следует заметить, что это далеко не все представители и роды данной группы организмов: кроме названных представителей в природе встречаются следующие роды бактерий: Rhodococcus, Corynebacterium, Arthrobacter, Acinetobacter, Micrococcus, Achromobacter; дрожжей: Rhodotorula, Trichosporon и др. ; грибов Penicillum, Aspergillus [6].
Довольно перспективным в отношении очистки различных экосистем является род Rhodopsuedomonas, который встречается в основном в северных регионах. Типичные представители: Rh.capsulata, Rh. sphaeroides, Rh. palustris, Rh. rubrum и др. [20....



Полную версию материала можете скачать через 50 !!!!

Автор: nurgul95 | 3 |


Загрузка...
Читайте также
Дипломная работа: Совершенствованию маркетинговой деятельности (на примере АО «Темiрбанк»)
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Совершенствованию маркетинговой деятельности (на примере АО «Темiрбанк»)
Дипломная работа: Морфофизиологическое описание дрожжей медоносной пчелы
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Морфофизиологическое описание дрожжей медоносной пчелы
Дипломная работа: Клонирование гена atdreb1a arabidopsis thaliana
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Клонирование гена atdreb1a arabidopsis thaliana
Дипломная работа: Оптимизация профилактичсекой дезинфекции в условиях птицефабрики «Север-птица»
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Оптимизация профилактичсекой дезинфекции в условиях птицефабрики «Север-птица»
Дипломная работа: Изменение микрофлоры мяса и мясных продуктов
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Изменение микрофлоры мяса и мясных продуктов
Дипломная работа: Показатели периферической крови телят больных бронхитом
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Показатели периферической крови телят больных бронхитом
Дипломная работа: Разработка системы управления станции катодной защиты
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Разработка системы управления станции катодной защиты
Дипломная работа: Разработка автоматизированной системы управления процессом переработки твердых бытовых отходов
Сборник дипломных работ [бесплатно]
Дипломная работа: Разработка автоматизированной системы управления процессом переработки твердых бытовых отходов

RU / Сборник дипломных работ [бесплатно], скачать Идентификация нефтеокиcляющих бактерий бесплатно дипломную работу, база готовых дипломных работ бесплатно, готовые Биология дипломные работы скачать бесплатно, дипломная работа скачать бесплатно казахстан, Идентификация нефтеокиcляющих бактерий, скачать Идентификация нефтеокиcляющих бактерий бесплатно дипломную работу база готовых дипломных работ бесплатно готовые Биология дипломные работы скачать бесплатно дипломная работа скачать бесплатно казахстан Идентификация нефтеокиcляющих бакте, Дипломная работа: Идентификация нефтеокиcляющих бактерий