CC BY
20
ВЕСТНИК ПНИПУ
2022
Химическая технология и биотехнология
№ 4
БИОТЕХНОЛОГИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
О.В. Ястребова, Е.С. Корсакова, Е.Г. Плотникова
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН -филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермь, Россия
ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИАЛЬНЫХ ШТАММОВ И АССОЦИАЦИЙ, ЭФФЕКТИВНО УТИЛИЗИРУЮЩИХ ТЕРЕФТАЛЕВУЮ КИСЛОТУ
Терефталевая кислота (ТФК) - пара-изомер фталевой кислоты, имеет широкое применение в производстве химических волокон и пластмасс, в частности диок-тилтерефталата и полиэтилентерефталата, в связи с чем является повсеместным загрязнителем окружающей среды и обнаруживается в настоящее время в различных экосистемах. Экологически безопасным и экономичным методом утилизации ТФК признан биологический метод с использованием бактерий-деструкторов.
Из образцов сточных вод и активного ила БОС химического предприятия (г. Пермь) методом прямого высева на минеральную среду с ТФК и полноценную среду выделено 13 штаммов бактерий, идентифицированных на основании анализа гена 16SрРНК как представители различных родов грамотрицательных и грамположи-тельных бактерий. Установлено, что 6 выделенных штаммов растут на ТФК в качестве субстрата, большинство штаммов растут на орто-фталате, 3 штамма -на протокатеховой кислоте, 2 штамма - на дибутилфталате, все штаммы растут на бензоате. Наиболее высокие параметры роста на ТФК (максимальное значение ОП600, лаг-фаза роста) показаны для штамма Pseudomonas sp. IO14.
Методом накопительного культивирования из образца активного ила БОС выделена ассоциация бактерий, способная к эффективному росту на ТФК. Показано, что данная ассоциация бактерий включает штамм-деструктор ТФК Comamonas sp. SA47 и штаммы бактерий, не растущие на ТФК, родов Stenotrophomonas и Brucella. Установлено, что штамм Stenotrophomonas sp. SА48 способен к росту на протокатехате - метаболите деструкции ТФК. Можно предположить, что рост данного штамма в бактериальной ассоциации поддерживается за счет протокатехата, выделяемого в среду при деструкции ТФК штаммом Comamonas sp. SA47.
Выделенные бактериальные культуры и ассоциации бактерий являются перспективными для дальнейших исследований с целью создания новых биотехнологий очистки почв и стоков, загрязненных ТФК, фталатами.
Ключевые слова: ассоциация бактерий, бактерии-деструкторы, терефталевая кислота, сточные воды.
DOI: 10.15593/2224-9400/2022.4.01 УДК 579.695
Научная статья
O.V. Yastrebova, E.S. Korsakova, E.G. Plotnikova
Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Perm, Russian Federation
ISOLATION AND CHARACTERISTICS OF BACTERIAL STRAINS AND ASSOCIATIONS THAT EFFICIENTLY UTILIZE TEREPHTHALIC ACID
Terephthalic acid (TPA), the para-isomer of phthalic acid, is widely used in the production of chemical fibers and plastics, in particular dioctyl terephthalate and polyethylene terephthalate, and therefore is a ubiquitous environmental pollutant and is currently found in various ecosystems. The biological method with the use of TPA-degrading bacteria is recognized as an environmentally safe and economical method of TPA utilization.
By the planting on agar-containing mineral medium with TPA and a complete medium, 13 bacterial strains were isolated from wastewater and activated sludge samples of the chemical plant (Perm). Based on the analysis of the 16S rRNA gene, the strains were identified as representatives of various genera of gram-negative and gram-positive bacteria. It was found that 6 isolated strains grow on TPA as a substrate, most strains grow on ortho-phthalate, 3 strains grow on protocatechuic acid, 2 strains grow on dibutil phthalate, all strains grow on benzoate. The highest growth parameters in a mineral medium with TPA (maximum OD600, growth lag phase) were shown for the strain Pseudomonas sp. IO14.
An association of bacteria capable of effective growth on TPA was isolated from a sample of activated sludge by the method of enrichment cultures. It was shown that the bacterial association includes the TPA-degrading strain Comamonas sp. SA47 and bacterial strains of the genera Stenotrophomonas and Brucella, that do not grow on TPA. It was found that the strain Stenotrophomonas sp. SA48 is capable of growth on the protocatechate, a metabolite of TPA. It can be assumed that the growth of this strain in the bacterial association is supported by the protocatechate released into the medium during the TPA degradation by the strain Comamonas sp. SA47.
The isolated bacterial cultures and associations of bacteria are promising for further research in order to create new biotechnologies for the treatment of soils and wastewater contaminated with phthalates.
Keywords: bacterial association, biodegradation, terephthalic acid, wastewater.
Терефталевая кислота (ТФК) - бензол-1,4-дикарбоновая кислота, входит в число 50 химических веществ, производимых в наиболее крупных масштабах в мире [1]. ТФК широко используется в химической промышленности для получения искусственных волокон, пластмасс, насыщенных полиэфиров. Значительную долю среди последних составляет полиэтилентерефталат (ПЭТ), используемый в производстве полиэфирного волокна, пищевой пленки, пластиковых контейнеров/бутылок. Наряду с 2-этилгексанолом терефталат является исходным соединением для синтеза диоктилтерефталата (ДОТФ), бесфта-
латного пластификатора, используемого в производстве материалов строительной отрасли [2-4].
В связи с крупномасштабным промышленным производством и широким применением ТФК становится распространенным загрязнителем окружающей среды. На каждую тонну произведенной ТФК образуется примерно 3-4 м3 сточных вод, содержащих фталевую и терефталевую кислоту, а также бензойную кислоту и другие ароматические соединения [1]. Данное соединение обнаружено в сточных водах и различных экосистемах (почвах, водоемах, водных организмах). ТФК способна к биоаккумуляции, которая усиливается в пищевой цепи и представляет угрозу здоровью человека и животных [5, 6]. К настоящему времени бактериальная деструкция признана эффективным и экологически безопасным методом утилизации фталатов, в том числе ТФК. Известны штаммы бактерий родов Comamonas, Pseudomonas, Rhodococcus, Arthrobacter, способных к росту на ТФК в качестве единственного источника углерода и энергии [7-10]. Метаболический путь разложения ТФК начинается с образования цис- 1,2-дигидрокси-1,2-дигидротерефталата под действием терефталат 1,2-диоксигеназы, при трансформации которого образуется про-токатеховая кислота (ПКК), утилизация которой происходит с расщеплением ароматического кольца до основных клеточных метаболитов [8, 9].
В последние десятилетия для очистки сточных вод нефтехимических предприятий, содержащих ТФК, широко применяется биологический метод с использованием активного ила биологических очистных сооружений (БОС) [11]. В нескольких исследованиях описана эффективная утилизация сложных эфиров фталата смешанными бактериальными культурами [12, 13]. Описаны также штаммы активного ила нефтехимической компании родов Pseudomonas, Chryseobacterium, Burkholderia, Arthrobacter, способные разлагать 100 мг/л терефталевой кислоты, инокуляция которых в активный ил очистных сооружений повышала эффективность очистки [11]. На территории Пермского края действуют крупнейшие в России предприятия нефтегазохимической промышленности, осуществляющие как первичную переработку сырья, так и производство высокотехнологичной продукции. В качестве сырья, в частности для производства пластификаторов, используется терефталевая кислота. Масштабные химические производства тесно связаны с проблемой очистки сточных вод, в том числе с использованием биологических методов.
Цель работы - выделение и характеристика ассоциаций и чистых культур бактерий, эффективно утилизирующих ТФК.
Экспериментальная часть.
Образцы и объекты исследования. Для исследований были отобраны образцы активного ила и сточных вод из биологических очистных сооружений химического предприятия (г. Пермь).
Среды и условия культивирования микроорганизмов. Для выделения и роста бактериальных культур была использована минеральная среда К1, следующего состава (мг/л): К2НР04 - 3180, КаЫ2Р04 - 350, (N^4)2804 - 500, Са(Шз)2 - 10, М§Б04 х 7Н2О - 0,29, СаСЬ х 2Н2О - 0,06, ШМо04 х 2Н20 - 0,18, ЬеБ04 х 7Н20 - 1,98, дополненная 1 мл/л раствора микроэлементов, содержащего (г/л): ББТЛ - 2,50, 2пБ04 х 2Н20 - 10,95, Бе804 х 7Н20 - 5,0, МпБ04 х 2Н20 - 1,54, СиБ04 х 5Н20 - 0,39, Со(ШзЬ х 6Н20 - 0,24, Ш2Б407 х 10Н20 - 0,17. рН среды 7,3.
В качестве субстратов использовали ТФК, ордао-фталевую кислоту (ОФК), дибутилфталат (ДБФ), диметилфталат (ДМФ), диэтилфталат (ДЭФ), протокатеховую кислоту (ПКК), бензоат, нафталин в концентрации 1,0 г/л.
Чистота культур контролировалась высевом на агаризованной среде ЬБ (Луриа-Бертани), содержащей (г/л): триптон - 10, дрожжевой экстракт - 5, №С1 - 10, агар -15 [14].
Культуры бактерий выращивали в колбах Эрленмейера объемом 250 мл (объем среды - 100 мл) при 28 °С и аэрации на термокачалке при 100 об/мин. Оптическую плотность (ОП) культуральной жидкости определяли на спектрофотометре иУ-У1в1Ь1е БюБрес-шЩ (БЫшаёги, Япония) при длине волны 600 нм в кювете с длиной оптического пути 1 см.
Получение накопительных культур бактерий (бактериальных ассоциаций). Исследуемые образцы сточной воды и активного ила (1 мл) помещали в 250 мл колбы со 100 мл жидкой минеральной среды К1, с добавлением ТФК (1 г/л) в качестве единственного источника углерода и энергии. Инкубацию проводили в течение 15 сут при 28 °С. Ассоциации микроорганизмов, способные расти на ТФК, получали путем шести последовательных пересевов суспензии микроорганизмов из полученных накопительных культур в жидкие селективные среды при описанных выше условиях.
Выделение чистых культур бактерий. Образцы сточных вод и активного ила помещали на поверхность агаризованной минеральной среды К1 с ТФК (1 г/л) в качестве субстрата и инкубировании при 28 °С до появления колоний. Морфологию колоний изолятов изучали у 72-часовых культур, выращенных на агаризованной среде ЬБ. Отличающиеся по морфологии колонии отбирали для дальнейших исследований. Чистота культур контролировалась высевом на агаризованной среде ЬБ.
Идентификацию бактерий осуществляли на основании биоин-форматического анализа секвенированных последовательностей генов 16S рРНК. Выделение ДНК из клеток бактерий осуществляли методом "щелочного" лизиса. Единичная колония культуры помещалась в пробирку "эппендорф", содержащую 100 мкл 0,05N NaOH. Смесь инкубировали при температуре 95 0С 15 мин, затем охлаждали в течение 15 мин при температуре 20 0С, так четыре цикла. Для удаления неразрушенных клеток проводили центрифугирование лизата при 12 000 об/мин 2 мин. Для проведения ПЦР отбирали 1 мкл супернатанта лизата. Амплификацию генов 16S рРНК проводили с использованием универсальных бактериальных праймеров 27F (5-AGAGTTTGATC(A/C)TGGCTCAG-3) и 1492R (5,-АСGG(C/T)TACCTTGTTACGACTT-3,) [15] на амплификаторе C1000 TouchTM Thermal Cycler (Bio-Rad Laboratories, США). Определение нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК осуществлялось на автоматическом секвенаторе Genetic Analyser 3500 XL (Applied Biosystems, США) согласно документам производителя. Полученные нуклеотидные последовательности анализировали с использованием программы Sequense Scaner v 1.0. Поиск гомологичных последовательностей проводили в базе данных EzBioCloud (http://www.ezbiocloud.net).
Результаты и их обсуждение.
Выделение и идентификация чистых культур бактерий. Из сточных вод и активного ила биологических очистных сооружений путем прямого высева на минеральную среду с ТФК в качестве субстрата и полноценную среду было выделено 13 штаммов бактерий, отличающихся морфологией колоний при выращивании на полноценной среде LB. Штаммы были идентифицированы на основании анализа гена 16S рРНК (табл. 1). Более высокое филогенетическое разнообразие бактерий показано для образца активного ила БОС, чем образца сточных вод.
Выделенные бактерии проверены на способность к росту на ТФК, фталатах, протокатеховой, бензойной кислотах, нафталине (табл. 2). Установлено, что 6 выделенных штаммов растут на ТФК в качестве субстрата, большинство штаммов растут на орто-фталате, 3 штамма - на протокатеховой кислоте, 2 штамма - на ДБФ, все штаммы растут на бен-зоате. Роста выделенных штаммов на нафталине зафиксировано не было.
Исследованы ростовые характеристики четырех выделенных штаммов-деструкторов при выращивании в минеральной среде с ТФК (1 г/л) в качестве субстрата. Наиболее высокие параметры роста (табл. 3) были выявлены у грамотрицательного штамма Pseudomonas sp. IO14.
Таблица 1
Идентификация бактерий на основании анализа гена 16S рРНК
Штамм Типовой штамм ближайшего родственного вида и номер в базе данных ОепВапк Сходство генов 16S рРНК, % Кол-во нуклеоти-дов
Активный ил
SA2 Klebsiella pneumoniae FDAARGOS 1 (CP040993.1) 98,20 776
SA9 Gordonia soli CC-AB071 (NR 043331) 98,73 863
SA7 Rothia amarae J181 (NR 029045) 99,88 850
SA101 Paenarthrobacter ureafaciens NC1 (NR 029281) 99,29 848
C6 Pseudomonas laurentiana 16741 (MG719526.1) 99,89 951
S6 Rhodococcus qingshengii JCM 154771 (MK424306.1) 99,13 918
S1-2 Microbacterium maritypicum DSM 125121 (MK424289.1) 100 956
SE7 Acinetobacter lwofii DSM 24031 (NR 026209) 99,33 894
SE8 Paucimonas lemoignei NCTC109371 (LS483371) 99,78 891
SE9 Micrococcus luteus ATCC 46981 (CP035298) 99,88 860
Сточная вода
ST4 Prolinoborus fasciculus CIP 1035791 (NR 104948) 99,77 868
IO14 Pseudomonas qingdaonensis JJ31 (PHTD01000020) 100 1367
SO1 Variovoraxparadoxus NBRC 151491 (BCUT01000013) 99,56 1363
Таблица 2
Рост бактерий на ароматических углеводородах и фталатах
Штамм/субстрат ТФК ОФК ДБФ ПКК Бензоат
Paenarthrobacter sp. SA101 + + + + +
Rhodococcus sp. S6 + + + + +
Pseudomonas sp. IO14 + + - + +
Variovorax sp. SO1 + + - + +
Pseudomonas sp. С6 +/- - - + +
Micrococcus sp. SE9 - - - + +
Klebsiella sp. SA2 - - - - +
Gordonia sp. SA9 - - - - +
Prolinoborus sp. ST4 - + - + +
Acinetobacter sp. SE7 - + - - +
Paucimonas sp. SE8 - + - - +
Rothia sp. SA7 +/- + - + +
Microbacterium sp. S1-2 - + - - +
Примечание: "+" - наличие роста (ОП600>0,5); "+/-" - слабый рост (ОП600 = 0,3 - 0,4); "-" - рост отсутствует.
Таблица 3
Параметры роста бактерий на ТФК (1 г/л)
Штамм Максимальное значение ОП600 (max) Время ОП600 (max), ч Лаг-фаза роста, ч
Pseudomonas sp. IO14 0,77 24 4
Variovorax sp. SO1 0,73 47 18
Paenarthrobacter sp. SA101 0,50 26 20
Rhodococcus sp. S6 1,70 116 92
Получение бактериальных ассоциаций. Из образца сточных вод и активного ила получены накопительные культуры (НК) на минеральной среде с терефталатом в качестве субстрата. С использованием ино-кулята из полученной НК путем шести последовательных пересевов в минеральной среде с ТФК получены две бактериальные ассоциации, способные к эффективному росту на данном субстрате (табл. 4).
Установлено, что ассоциация бактерий, выделенная из образца активного ила, способна к более эффективному росту на ТФК. Данная ассоциация имеет максимальные ростовые показатели (значение ОПбоо = 0,73) к 24 ч культивации в минеральной среде с ТФК в качестве субстрата, а также использует ортофталевую кислоту и ряд сложных эфиров ОФК как ростовой субстрат (см. табл. 4). Данная ассоциация была исследована более подробно.
Таблица 4
Рост бактериальных ассоциаций в минеральной среде К1 (ОП600 max)
Образец Ростовой субстрат
ТФК ОФК ДБФ ДМФ ДЭФ
Активный ил 0,73 0,40 0,34 0,38 0,36
Сточная вода 0,45 - - - -
Примечание: "-" - рост отсутствует.
Ассоциация бактерий, селектированная из образца активного ила. Установлено, что ассоциация бактерий из активного ила включает три штамма, различающиеся морфологией колоний на полноценной среде ЬБ. На основании секвенирования и последующего биоинформационного анализа фрагмента гена 16Б рРНК выделенные штаммы были идентифицированы как представители разных родов грамотрица-тельных бактерий (табл. 5).
Таблица 5
Идентификация штаммов бактериальной ассоциации, полученной из активного ила
Штамм Типовой штамм ближайшего родственного вида и номер в базе данных GenBank Сходство генов 16S рРНК, % Кол-во нуклеоти-дов
8А46 Brucella cytisi ESCiT1 (AY776289) 99,92 1337
8А47 Comamonas testosteroni ATCC i 1996Т (AHIL01000001) 99,93 1349
8А48 Stenotrophomonas acidaminiphila AMX 19Т (NR_025104) 99,54 866
В литературе описана смешанная культура бактерий, выделенная из промышленных сточных вод и включающая штамм-деструктор ТФК Pseudomonas sp. и штамм Bacillus sp., не способный к росту на ТФК. Совместное культивирование данных штаммов повышало утилизацию ТФК и ростовые характеристики штамма-деструктора ТФК рода Pseudomonas [16]. Ускорение утилизации ТФК при совместном культивировании штаммов показано также для консорциума бактерий Corynebacterium sp. O18 и Sphingomonas sp. DK4 [12].
Установлено, что штамм Comamonas sp. SA47 способен к эффективному росту в минеральной среде К1 с ТФК. Для штамма SA47 зафиксировано максимальное значение ОП6оо = 0,59 к 71 ч культивирования при продолжительности лаг-фазы роста 18 ч. Штаммы SA46, SA48 не способны использовать ТФК в качестве субстрата, однако штамм Stenotrophomonas sp. SA48 растет на протокатеховой кислоте - ключевом метаболите ТФК [8, 9]. Можно предположить, что при выращивании полученной путем селекции на ТФК ассоциации, штамм Stenotrophomonas sp. SA48 использует в качестве субстрата протокатехат, выделяемый в среду культивирования деструктором Comamonas sp. SA47.
Заключение. Таким образом, из образцов сточной воды и активного ила химического предприятия выделены индивидуальные штаммы бактерий и бактериальные ассоциации, способные к эффективному росту на ТФК. Наиболее высокие параметры роста в минеральной среде с ТФК (максимальное значение ОП600, лаг-фаза роста) показаны для штамма Pseudomonas sp. IO14 и для бактериальной ассоциации, выделенных из образца активного ила БОС. Установлено, что в состав бактериальной ассоциации из активного ила входит штамм-деструктор ТФК Comamonas sp. SA47, а также штаммы родов Stenotrophomonas и Brucella, не способные к росту на данном субстрате. Высказывается предположение, что штаммы-спутники при культивировании на ТФК в составе ассоциации осуществляют рост на метаболитах разложения ТФК, в том числе на ПКК (штамм-деструктор ПКК Stenotrophomonas sp. SA48).
Выделенные бактериальные культуры и смешанные культуры являются перспективными для дальнейших исследований с целью создания новых биотехнологий очистки почв и стоков, загрязненных фталатами.
Список литературы
1. Biodegradability enhancement of purified terephthalic acid wastewater by coagulation-flocculation process as pretreatment / M. Karthik, N. Dafale, P. Pathe, T. Nandy // J. Hazard. Mater. - 2008. - Vol. 154. - P. 721-730.
2. Plastic degradation and its environmental implications with special reference to Poly(ethylene terephthalate) / H.K. Webb, J. Arnott, R.J. Crawford, E.P. Ivanova// Polymers. - 2013. - Vol. 5. - P. 1-18.
3. Медведев А.Н., Черезова Е.Н. Синтез пластификатора диоктилтереф-талата на базе технических 2-этилгексанола и терефталевой кислоты // Вестник технологического университета. - 2015. - Т. 18, № 15. - С. 44-46.
4. Dual-catalytic depolymerization of polyethylene terephthalate (PET) / K.R. Delle Chiaie, F.R. McMahon, E.J. Williams, M.J. Price, A.P. Dove // Polym. Chem. - 2020. - Vol. 11. - P. 1450-1453.
5. Gao D.W., Wen Z.-D. Phthalate esters in the environment: A critical review of their occurrence, biodegradation, and removal during wastewater treatment processes // Sci. Total Environ. - 2016. - Vol. 541. - P. 986-1001.
6. Staples C.A., Parkerton T.F., Peterson D.R. A risk assessment of selected phthalate esters in North American and western European surface water // Chemo-sphere. - 2000. - Vol. 40. - P. 885-891.
7. Degradation of terephthalic acid by a newly isolated strain of Arthrobacter sp. 0574 / Y.-M. Zhang, Y.-Q. Sun, Z.-J. Wang, J. Zhang // S. Afr. J. Sci. - 2013. -No. 109 (7/8). - Art. #0019. - 4 p. DOI: 10.1590/ sajs.2013/20120019
8. Transcriptional regulation of the terephthalate catabolism operon in Comamonas sp. strain E6 / D. Kasai, M. Kitajima, M. Fukuda, E. Masai // Appl. Environ. microbiol. - 2010. - Vol. 76, № 18. - P. 6047-6055.
9. Transcriptomic analysis reveals a bifurcated terephthalate degradation pathway in Rhodococcus sp. strain RHA1 / H. Hara, L.D. Eltis, J.E. Davies, W W. Mohn // J. Bacteriol. - 2007. - Vol. 189, № 5. - P. 1641-1647.
10. Molecular and biochemical analysis of phthalate and terephthalate degradation by Rhodococcus sp. strain DK17 / K.Y. Choi, D. Kim, W.J. Sul, J.C. Chae, G.J. Zylstra, Y.M. Kim, E. Kim // FEMS Microbiol. Letters. - 2005. -Vol. 252. - P. 207-213.
11. Biodegradation of terephthalic acid by isolated active sludge microorganisms and monitoring of bacteria in a continuous stirred tank reactor / D. Aksu, C. Vura, B. Karabey, G. Ozdemir // Braz. Arch. Biol. Technol. - 2021. - Vol. 64. -P.1678-4324.
12. Biodegradation of phthalate esters by two bacteria strains / B.V. Chang, CM. Yang, C.H. Cheng, S.Y. Yuan // Chemosphere. - 2004. - Vol. 55. - P. 533-538.
13. Gu J.D., Li J., Wang Y. Biochemical pathway and degradation of phthalate ester isomers by bacteria // Water Sci.Technol. - 2005. - Vol. 52. - P. 241-248.
14. Методы общей бактериологии / пер. с англ. под ред. Ф. Герхард-та [и др.]. - М.: Мир, 1983. - Т. 1-3.
15. Lane D.J., Stackebrandt E., Goodfellow M. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid techniques in bacterial systematics / ed. D.J. Lane. - New York: John Wiley and Sons, 1991. - P. 115-175.
16. Kimura T., Ito Y. Two bacterial mixed culture systems suitable for degrading terephthalate in wastewater // J. Biosci. Bioeng. - 2001. - Vol. 91, № 4. -Р.416-418.
References
1. Karthik M., Dafale N., Pathe P., Nandy T. Biodegradability enhancement of purified terephthalic acid wastewater by coagulation-flocculation process as pretreatment. J. Hazard. Mater., 2008, V. 154, pp. 721-730.
2. Webb H.K., Arnott J., Crawford R.J., Ivanova E.P. Plastic degradation and its environmental implications with special reference to Poly(ethylene tereph-thalate). Polymers. 2013, V. 5, pp. 1-18.
3. Medvedev A. N., Cherezova E.N. Sintez plastifikatora dioktiltereftalata na baze tekhnicheskikh 2-etilgeksanola i tereftalevoy kisloty [Synthesis of dioctyl ter-ephthalate plasticizer based on technical 2-ethylhexanol and terephthalic acid]. Bulletin of the Technological University, 2015, V. 18, no. 15, pp. 44-46.
4. Delle Chiaie K.R., McMahon F.R., Williams E.J., Price M.J., Dove A.P. Dual-catalytic depolymerization of polyethylene terephthalate (PET). Polym. Chem., 2020, V. 11, pp. 1450-1453.
5. Gao D.W., Wen Z.-D. Phthalate esters in the environment: A critical review of their occurrence, biodegradation, and removal during wastewater treatment processes. Sci. Total Environ., 2016, V. 541, pp. 986-1001.
6. Staples C.A., Parkerton T.F., Peterson D.R. A risk assessment of selected phthalate esters in North American and western European surface water. Chemo-sphere. 2000, V. 40, pp. 885-891.
7. Zhang Y.-M., Sun Y.-Q., Wang Z.-J., Zhang J. Degradation of terephthalic acid by a newly isolated strain of Arthrobacter sp.0574. S. Afr. J. Sci., 2013, V. 109(7/8), Art. #0019, 4 pages. http://dx.doi.org/10.1590/ sajs.2013/20120019.
8. Kasai D., Kitajima M., Fukuda M., Masai E. Transcriptional regulation of the terephthalate catabolism operon in Comamonas sp. strain E6. Appl. Environ. microbiol, 2010, V. 76, no. 18, pp. 6047-6055.
9. Hara H., Eltis L.D., Davies J.E., Mohn W.W. Transcriptomic analysis reveals a bifurcated terephthalate degradation pathway in Rhodococcus sp. strain RHA1. J. Bacteriol, 2007, V. 189, no. 5, pp. 1641-1647.
10. Choi K.Y., Kim D., Sul W.J., Chae J.C., Zylstra G.J., Kim Y.M., Kim E. Molecular and biochemical analysis of phthalate and terephthalate degradation by Rhodococcus sp. strain DK17. FEMS, Microbiol. Letters, 2005, V. 252, pp. 207-213.
11. Aksu D., Vura C., Karabey B., Ozdemir G. Biodegradation of terephthalic acid by isolated active sludge microorganisms and monitoring of bacteria in a continuous stirred tank reactor. Braz. Arch. Biol. Technol, 2021, V. 64, pp.1678-4324.
12. Chang B.V., Yang C.M., Cheng C.H., Yuan S.Y. Biodegradation of phthalate esters by two bacteria strains // Chemosphere, 2004, V. 55, pp.533-538.
13. Gu J.D., Li J., Wang Y. Biochemical pathway and degradation of phthalate ester isomers by bacteria // Water Sci.Technol., 2005, V. 52, pp. 241-248.
14. Metody obshchey bakteriologii [Methods of general bacteriology: Translated from English; edited by F. Gerhardt et al.]. Moscow, Mir, 1983, V. 1-3.
15. Lane D.J., Stackebrandt E., Goodfellow M. 16S/23S rRNA sequencing Nucleic acid techniques in bacterial systematics / ed. D.J. Lane. New York: John Wiley and Sons, 1991, pp. 115-175.
16. Kimura T., Ito Y. Two bacterial mixed culture systems suitable for degrading terephthalate in wastewater. J. Biosci. Bioeng., 2001, V. 91, no. 4, pp. 416-418.
Об авторах
Ястребова Ольга Викторовна (Пермь, Россия) - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории микробиологии техногенных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук - филиала ПФИЦ УрО РАН (614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; e-mail: [email protected]).
Корсакова Екатерина Сергеевна (Пермь, Россия) - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории микробиологии техногенных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук - филиала ПФИЦ УрО РАН (614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; e-mail: [email protected]).
Плотникова Елена Генриховна (Пермь, Россия) - доктор биологических наук, заведующая лабораторией микробиологии техногенных экосистем Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук - филиала ПФИЦ УрО РАН (614081, г. Пермь, ул. Голева, 13; e-mail: [email protected]).
About the authors
Olga V. Yastrebova (Perm, Russian Federation) - Ph.D. in Biological Sciences, Researcher at the Laboratory of Microbiology of Technogenic Ecosystems of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (13, Goleva str., Perm, 614081; e-mail: [email protected] ).
Ekaterina S. Korsakova (Perm, Russian Federation) - Ph.D. in Biological Sciences, Researcher at the Laboratory of Microbiology of Technogenic Ecosystems of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (13, Goleva str., Perm, 614081; e-mail: [email protected]).
Elena G. Plotnikova (Perm, Russian Federation) - Doctor of Biological Sciences, Head of the Laboratory of Microbiology of Technogenic Ecosystems of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (13, Goleva str., Perm, 614081; e-mail: [email protected]).
Поступила: 28.10.2022
Одобрена: 11.11.2022
Принята к публикации: 15.12.2022
Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания, номер государственной регистрации темы: АААА-А19-119112290008-4, и при финансовой поддержке РФФИ и Министерства образования и науки Пермского края в рамках научного проекта №19-44-590011р_а.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Ястребова, О.В. Получение и характеристика бактериальных штаммов и ассоциаций, эффективно утилизирующих терефталевую кислоту / О.В. Ястребова, Е.С. Корсакова, Е.Г. Плотникова // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2022. - № 4. - С. 5-16.
Please cite this article in English as:
Yastrebova O.V., Korsakova E.S., Plotnikova E.G. Isolation and characteristics of bacterial strains and associations that efficiently utilize terephthalic acid. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, 2022, no. 4, pp. 5-16 (In Russ).
