Влияние солей феррума и марганца на рост и светорассеивающие свойства бактерий Desulfuromonas acetoxidans Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Вкник Днтропетровського ушверсигету. Бiолоriя. Еколопя. - 2011. - Вип. 19, т. 2. - С. 25-33. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Ecology. - 2011. - Vol. 19, N 2. - P. 25-33.

УДК 579.[222.[4:3]:243]:546.[4:562]

О. М. Васишв, С. О. Гнатуш, О. I. Бший, В. Б. Гетьман

Львiвський нацюнальний утверситет ím. 1вана Франка

ВПЛИВ СОЛЕЙ ФЕРУМУ ТА МАНГАНУ НА Р1СТ I СВ1ТЛОРОЗС1ЮВАЛЬН1 ВЛАСТИВОСТ1 БАКТЕР1Й DESULFUROMONAS ACETOXIDANS

Desufuromonas acetoxidans - грамнегативнi строго aHaepo6HÍ сульфурредукувальт еубактерй. Досл1джено вплив рiзних концентрац1й ферум (III) хлорид гексагвдрату, ферум (II) сульфату та ман-ган (II) хлорид тетрагвдрату на рiст i свплорозс1ювальт властивост1 сiрковiдновлювальних бактер1й D. acetoxidans. Встановлено кореляц1ю м1ж нагромадженням б1омаси та змшами св1тлорозс1ювальних параметр1в кл1тин дослвджуваних бактер1й за впливу згаданих солей. Максимум криво!" розпод1лу кМ-тин становив 0,49 мкм за впливу вс1х дослвджуваних концентрац1й ферум (II) сульфату, ферум (III) хлорид гексагвдрату та манган (II) хлорид тетрагвдрату. Найвищий ввдносний вмкт клпин максимального розм1ру (0,49 мкм) та найбиьшу бюмасу спостер1гали за впливу 2,5 мМ FeCl3*6H2O та 0,5 мМ MnCl2*4H2O. Найбиьшу бюмасу D. acetoxidans зафжсовано при внесены до середовища 2,5 мМ FeSO4, а найб1льший в1дносний вмкт клпин максимального розм1ру - при 0,5-1,5 мМ FeSO4.

О. М. Василив, С. А. Гнатуш, А. И. Билый, В. Б. Гетьман

Львовский национальный университет им. Ивана Франко

ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ ФЕРРУМА И МАРГАНЦА НА РОСТ И СВЕТОРАССЕИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА БАКТЕРИЙ DESULFUROMONAS ACETOXIDANS

Desulfuromonas acetoxidans - грамнегативные строго анаэробные серовосстанавливающие эу-бактерии. Исследовано влияние разных концентраций феррум гексагидрата хлорида железа (III), сульфата железа (II) и тетрагидрата хлорида марганца (II) на рост и светорассеивающие свойства бактерий D. acetoxidans. Установлена корреляция между накоплением биомассы и изменением све-торассеивающих параметров клеток исследуемых бактерий под влиянием перечисленных солей. Максимум кривых распределения клеток составил 0,49 мкм для всех концентраций сульфата железа (II), гексагидрата хлорида железа (III) и тетрагидрата хлорида марганца (II). Самое высокое относительное содержание клеток максимального размера (0,49 мкм) и самое большое значение биомассы наблюдали под влиянием 2,5 мМ FeCl3^6H2O и 0,5 мМ MnCl2^4H2O. Самая большая биомасса D. acetoxidans обнаружена при внесении в среду 2,5 мМ FeSO4, а самое большое относительное содержание клеток максимального размера - при 0,5-1,5 мМ FeSO4.

O. M. Vasyliv, S. O. Hnatush, O. I. Bilyy, V. B. Getman

Ivan Franko Lviv National University

INFLUENCE OF FERROUS AND MANGANESE SALTS ON GROWTH AND LIGHT SCATTERING PROPERTIES OF DESULFUROMONAS ACETOXIDANS BACTERIA

© О. М. Ва^в, С. О. Гнатуш, О. I. Бший, В. Б. Гетьман, 2011

Desulfuromonas acetoxidans are obligatory anaerobic gram-negative sulfurreducing eubacteria. The influence of different concentrations of iron (III) chloride hexahydrate, iron (II) sulfate and manganese (II) chloride hexahydrate on D. acetoxidans growth and light scattering properties has been investigated. The correlation between biomass accumulation and changes of the cells' light scattering properties has been ascertained under the influence of the 3d transition metal salts. The maximum of cell distribution curve equaled 0.49 ^m under the influence of all investigated concentrations of iron (III) chloride hexahydrate, iron (II) sulfate and manganese (II) chloride hexahydrate. The highest relative content of cells with maximal size (0.49 ^m) and the largest biomass were observed under the influence of 2.5 mM FeCl3*6H2O and 0.5 mM MnCl2*4H2O. Under the influence of FeSO4 the highest D. acetoxidans biomass was obtained with addition of 2.5 mM metal salt in the growth medium. The highest relative cell content with maximal size was observed under the influence of 0.5-1.5 mM FeSO4.

Вступ

Desulfuromonas acetoxidans - безбарвш иркобактерп, що населяють збагачет спо-луками сульфуру водт середовища. Це грамнегативш строп анаероби, здатт утво-рювати пдроген сульфщ [11]. Орковщновлювальш бактерй суттево впливають на бю-геох1мда осадових середовищ, осюльки вони беруть участь у виновному осаджент мета-лiв. 1они металiв - ксенобiотики, тобто чужорщш для бiосфери сполуки. На вщмшу вщ органiчних сполук, яю розкладаються до юнцевих продукта (вуглекислого газу, води, метану тощо), сполуки важких металiв не здатнi розщеплюватися до простих речовин.

Проблема дослщження взаемоди сiрковiдновлювальних бактерiй i3 металами актуальна, осюльки використання цих мiкроорганiзмiв, резистентних до високих концен-трацiй токсичних металiв у навколишньому середовищi, дасть змогу нейтралiзувати ток-сичнiсть юнцевого продукту дисимiляцiйного вщновлення сiрки - пдроген сульфщу - та юшв металiв унаслiдок 1х часткового зв'язування з утворенням нерозчинних осадiв.

Свiтлорозсiювальнi властивостi бактерiй визначаються такими фiзичними параметрами клгтин як показник заломлення, форма та розмiри [3]. Свiтлорозсiювання клiтинами м^онних розмiрiв базуеться на явищi дифракцп та мае значення лише за наявносп прямого кута мiж падаючим i вiдбитим променями. Iнтенсивнiсть розсдавання свiтла за даних умов визначаеться об'емом клiтин, а також залежить вiд певних фiзичних чинникiв, зокрема особливостей поверхнi клiтини. Складовi клгтин (нукле1нова кислота, цитоплазма, мембрани тощо) мають рГзш показники заломлення. Показники заломлення бактерiальних клгтин, отриманi Б. А. Фiхман [4], свщчать, що абсолютного значення показника заломлення для бактерш певного виду не юнуе, осюльки спостерiгаеться варiювання значень у межах популяцп. Показник заломлення бактерiальноl клгтини визначаеться 6юх1мгчним складом цитоплазми, який змiнюеться в широких межах, i залежить в^ц осмолярносп навколишнього середовища.

1нший важливий параметр для оцшки свiтлорозсiювальних властивостей суспензiй бакт^альних клгтин - 1х розмГрний розподш. Визначення розподшу оптич-ними методами, за лгтературними даними, можливе в рамках теорп Релея [15], теорп розсiювання Mi [10] i теорп Релея - Ганса [7; 8]. Спорщнешсть показниюв заломлення цитоплазми бактерiальних клгтин i навколишнього середовища, яка вщповщае критерiю застосовування теорп Релея - Ганса, дае тдстави стверджувати, що дана модель прийнятна для опису процесiв розсiювання свпла м^обюлоичними об'ектами. Iнформацiю про розмГри дослiджуваних часток у рамках даних теоретичних моделей можна отримати методом так званого статичного розсдавання свпла. При даному шдходГ про розмГр частки судять за амплiтудою штенсивносп Гмпульсу роз^яного свпла, що рееструеться фотоелектричною системою [12]. Точну шформацда про розмГри дослiджуваних часток у рамках даних теорш можна отримати лише з кутових залежностей дiаграм розсiювання свiтла. У випадку м^обюлоичних об'ектiв, коли

показник заломлення клГтин мiкроорганiзмiв n незначно вщрГзняеться вщ показника заломлення води n0 (середовища, в якому розмщеш дослiджуванi мiкроорганiзми), вiдношення iнтенсивностей розаяного свiтла до падаючого свiтла I0 змiнюеться на декiлька порядив.

D. acetoxidans здатт одержувати енергiю за анаеробних умов при окисненнi ацетату до дюксиду карбону в цикл трикарбонових кислот шляхом взаемодп процесiв окиснення ацетату, вiдновлення срки та деяких металiв, зокрема Fe3+ i Mn4+ [16]. Фе-рум (III) i манган (IV) також здатнi неензиматично окиснювати сульфщ, утворюючи молекулярну арку. Тому за наявносп S та Fe3+ чи Mn4+ в анаеробних осадах сульфщ, який дифундуе Гз зони вiдновлення сульфату, зв'язуеться з Fe чи Mn, у результатi чого вiдбуваеться його детоксикащя [6]. Проблема захисту навколишнього середовища вщ антропогенного забруднення металами, зокрема, надмГрними концентращями солей Fe та Mn, надзвичайно актуальна. Один з основних напрямГв 11 розв'язання - застосування бютехнологш, що грунтуються на ефективних бюлопчних мехашзмах детоксикацп небезпечних речовин мГкрооргашзмами.

Властивють бактерш D. acetoxidans використовувати S0, Fe (III) i Mn (IV) як ак-цептори електрошв при окисненш оргашчного вуглецю забезпечуе 1х особливу адап-тащю до змш довкшля. КлГтини цих бактерш розглядають як високоефективний матерГал мГкробно-анодних паливних елеменпв [9; 13].

Дослщження процесГв використання бактерш для утворення електричного струму вщображае ефективний метод бюутворення енергп, оскшьки бактерп здатт до са-мовщтворення, у результат чого окиснення оргашчно! речовини е самошдтриму-вальним. Теоретично, будь-яка бюперетворювана оргашчна речовина може використо-вуватись як матерГал для мГкробно-анодних паливних елеменпв, включаючи лети кис-лоти, вуглеводи, бшки, спирти й навГть вщносно стшю матерГали, так як целюлоза. Встановлено, що чиста культура арковщновлювальних бактерш D. acetoxidans утво-рюе електричний струм потужнютю 14 мВт/м2 у двокамерних повпряних катодах мГкробно-анодних паливних елеменпв [9].

Використання Microbial Fuel Cell технологш як високоефективних i само-вщтворювальних моделей для очищення спчних вод, що мютять енерпю у формГ бюперетворювано! оргашчно! речовини, надзвичайно перспективне, оскшьки на сьогодш витрачаеться велика кшьюсть енергп для 11 видалення, замють пошуку мож-ливостей отримання енергп з наявних оргашчних сполук. Проте у спчних водах е ксенобютики у високих концентращях, зокрема Гони меташв, що значно пригшчують виживання бактерш, здатних до 1х окиснення.

Мета нашо1 роботи - ощнити вплив концентрацп ферум (III) хлорид гексапдра-ту, ферум (II) сульфату i манган (II) хлорид тетрагщрату на рют i свплорозсдавальш властивосп арковщновлювальних бактерш Desulfuromonas acetoxidans, використову-ючи новий метод отримання шформацп про свплорозсдавальш параметри клГтин на основГ 1х розмГрного розподшу та вщносного вмюту.

Матерiал i методи дослщжень

Культуру D. acetoxidans вирощували протягом 10 дГб за анаеробних умов за +30 °С у модифшованому середовищГ Постгейта С [5] за додаткового внесення FeCl3*6H2O, FeSO4 таMnCl2*4H2O у концентрацп 0,5-2,5 мМ. У контрольному варГанп солей меташв додатково не вносили. Бюмасу визначали за мутшстю розведено1 суспензи клГтин шляхом фотометрування на фотоелектроколориметрГ КФК-3 (^ = 395 нм, оптичний шлях - 3 мм). Бюмасу (г/л) розраховували за формулою:

Е •

С 395

К

де Е395 - екстинцiя при 395 нм, п - фактор розведення (разiв), К = 0,65 ± 0,15 -коефiцieнт перерахунку для О. асегохгёат, отриманий ваговим методом (для фото-електроколориметра КФК-3).

Для розчинення осадiв сульфiдiв меташв (утворених у результатi взаемодп до-слiджуваних солей металiв iз юнцевим продуктом дисимТляцшно1 сульфурредукцп, що здшснюеться О. асегох!с1ат), яю зумовлювали похибку вимiрювання внаслiдок тдви-щення мутносп дослiджуваних проб, безпосереднъо перед вимрюванням до бактерТаль-но! суспензп вносили 40 % розчин лимонно! кислоти у перерахунку на концентрацiю утворених сульфщв металiв.

Для визначення розмiрного розподiлу часток [1; 2] запропоновано метод, що ба-зуетъся на реестрацп змiн iнтенсивностi розсiяного ними свгтла, шляхом статистичного набору змш амплiтуди та тривалостi iмпулъсiв для часток заданого розмiру, побудовi на основТ одержаних даних вишрювання кореляцшно! функци, що виражае статистичнi характеристики штенсивносп розсiювання свгтла, i одержання розподiлу часток за розмiрами, шляхом розв'язання iнтегралъного рiвняння Фредголъма першого роду:

тах

Е (и, г)= | К (и, г, т )п(т ^ (т )

(1)

де ттйп i ттах - нижня та верхня меж дiапазону розмiрiв часток, що рееструютъся, п(г) -функцiя розподшу часток за розмiрами, К(и, г, т) - функщя розподiлу нормованих зна-ченъ амплiтуд i тривалосп реестрованих iмпулъсiв розсiяного свiтла кашбрувальних часток - результат попереднього зондування потоку рiдини монохроматичним когерентним свiтлом полiмерних латексiв заданого розмiру, i вщомим показником заломлення.

Бактерп О. асегох!с1ат культивували у рщкому середовищi та визначали часову залежшсть змiни кiлъкостi клiтин i фонових часток у культуральному середовищi. У вибраному iнтервалi розмiрiв визначали кшькють клiтин бактерiй, !х вiдносний вмют шляхом розрахунку вiдношення кiлъкостi клгтин у певному розмiрному дiапазонi до !х загально! концентраций На основi отриманих даних будували залежностi змш кшькосп клiтин i !х вщносного вмiсту у вибраному iнтервалi розмiрiв вiд часу культивування.

При дослщженш впливу ЕеБ04, ЕеС!3^6Н20 таМпС!2*4Н20 на свгтлорозсдаваль-н1 параметри клгтин О. асегохгёат iз використанням описаного методу бактери вирощу-вали у пробiрках об'емом 20 мл у модифшованому середовищi Постгейта С за +28 °С та анаеробних умов. У культуральне середовище вносили сол дослiджуваних металiв у кондентрацiях 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 мМ. На середит експоненщально! фази росту (третя доба культивування) вщбирали 1 мл суспензп бактерiй, розводили у 100 разiв Г проводили вимрювання за допомогою пристрою ПРМ-6М, розробленого на кафедрТ фТзично1 та бюмедично1 електрон1ки факультету електрон1ки ЛНУ Тм. 1вана Франка.

Статистичне опрацювання даних здшснювали за такими параметрами: знаходи-ли основн1 статистичн1 показники за безпосередн1ми даними (середне арифметичне -М; стандартна похибка середнього арифметичного - т). Для оцшки достовТрносп рТзнищ мТж статистичними характеристиками двох альтернативних сукупностей даних обчислювали коефщТент Стьюдента. ДостовТрною вважалася рТзниця при показнику достовТрносп р > 0,95. Статистичне опрацювання результата проводили, використо-вуючи програму Origin.

п

т

Вплив солей Fe та Mn на picT D. acetoxidans

Дослщжено кшетику росту арковщновлювальних бактерш D. acetoxidans за впливу рГзних концентрацш MnCl2*4H2O, FeSO4 та FeCl3*6H2O. При дослщженш впливу MnCl2*4H2O на рют бактерш D. acetoxidans найбшьшу бюмасу спостерГгали за концентрацп 0,5 мМ mm металу в середовищГ (рис. 1а). За впливу максимально! дослд-жувано! концентрацп MnCl2*4H2O (2,5 мМ) бюмаса бактерш зменшуеться на 2-8 % порГвняно з контролем протягом усього часу вирощування. 1,61,51,41,31,21,1 1,00,90,80,70,6 0,5 0

и

ей О й S о

W

и

ей о й S о

Ш

2,22,01,81,61,41,21,00,80,6 0,40,20

0

_ К —•— 0,5 мМ —а— 1,0 мМ —▼— 1,5 мМ —♦— 2,0 мМ —•« — 2,5 мМ

Час культивування, доби

~г

10

■ _ К

•— 0,5 мМ А- 1,0 мМ ▼— 1,5 мМ ♦— 2,0 мМ ■ 2,5 мМ

-1-1-1-1-1—

4 6

Час культивування, доби

-1—

10

Рис. 1. Ист бактерш D. acetoxidans за впливу р1зних концентрацш MnCl2*-4H2O (а) та FeSO4 (б)

При дослщженш впливу рГзних концентрацш FeSO4 на нагромадження бюмаси D. acetoxidans встановлено, що зГ збшьшенням вмюту солГ в середовищГ бюмаса зрос-

б

тае. Найвищу бiомасу бактерiй зафiксовано за максимально! дослщжувано! концентра-цп ЕеБ04 - 2,5 мМ (рис. 1б). За цих умов бюмаса бактерш збiльшилась на 41 % порiвняно з контролем на четверту добу культивування. За впливу 0,5 мМ ЕеБ04 бюмаса бактерш зростае на 16 % порiвняно з контролем при збшьшент часу культивування з третьо! по восьму добу, а за внесення 2,5 мМ ЕеБ04 - на 76 i 80 % вщповщно. Очевидно, ЕеБ04 сприяе росту сiрковiдновлювальних бактерiй О. асеЮх!с1ат, оскшьки Ее (II) входить до складу багатьох ферментiв сiрко- та сульфатадновлювальних бактерiй, зокрема таких, як супероксиддисмутаза (один iз ключових фермента антиок-сидантного захисту), гiдрогенази (забезпечують продукування водню). Як бачимо з результата досл^дження, iони Ее (II) необхщт для росту сiрковiдновлювальних бактерш, що пояснюе його пiдсилення зi зростанням концентрацп ЕеБ04 у середовищ^ За впливу ЕеС13^бН:Р на рют сiрковiдновлювальних бактерiй найвищу бiомасу за-фiксовано на четверту добу росту за максимально! доошджувано! концентрацi! солi мета-лу (2,5 мМ), проте !! значення було нижчим на 25 % порiвняно зi впливом ЕеБ04. Збiльшення концентрацi! ЕеС13^бН20 у середовищi з 1,0 до 2,5 мМ зумовило зростання на 2-21 % бюмаси бактерiй на третю добу культивування порiвняно з контролем (рис. 2).

Час культивування, доби Рис. 2. Ркт бактерш Б. acetoxidans за впливу рпних концентрацш ЕеС13хбН2О

Отриманi результати, ймовiрно, можна пояснити тим, що у процеа Ее3+-редук-цi!, притаманно! сiрковiдновлювальним бактерiям О. асеЮх!с1ат, лише за достатньо! концентрацi! iонiв Ее3+ у середовищi даний процес вiдбуваеться зi стабшьною швидюс-тю та iнтенсивнiстю, у результат чого спостерiгали посилення росту дослщжуваних бактерiй. За низько! концентрацп металу в середовищi, очевидно, даний процес вщбуваеться з меншою штенсившстю i, вiдповiдно, бiомаса нижча.

Вплив МпС12*4Н20, FeSO4 та ¥еС13У~бН20 на св1тлорозс1ювальм1 властивост арковщмовлювальмих бактерш Б. acetoxidans

Осюльки нагромадження бiомаси бактерш характеризуемся або зростанням кшь-косп клiтин, або збiльшенням !х розмiрiв, дослщження свiтлорозсiювальних властиво-

стей клггин D. acetoxidans (poзмipнoгo poзпoдiлy та ïx вiднocнoгo вмicтy в певшму poзмipнoмy дiaпaзoнi) дoпoмoже зpoбити бaгaтoфaктopний aнaлiз pocтoвoï здaтнocтi за певних yмoв кyльтивyвaння.

Дocлiдженo взaeмoзв'язoк мiж впливoм MnCl2*4H2O, FeSO4 та FeCl3*6H2O на нaгpoмaдження бioмacи та cвiтлopoзciювaльними влacтивocтями клiтин D. acetoxidans. Pезyльтaти вимipювaння poзмipнoгo poзпoдiлy та вiднocнoгo вмicтy клiтин бaктеpiй D. acetoxidans y вибpaнoмy дiaпaзoнi poзмipiв на тpетiй день кyльтивyвaння за впливу MnCl2*4H2O нaведенi на pœyrny 3а.

«

о

'¡2 о о X

¡3

'¡S

я s

H

m

0,40-, 0,350,300,250,200,150,100,050-

—г

0,2

0,5 мM -•- 1,0 мM -а— 1,5 мM 2,0 мM -♦- 2,5 мM

0,4"

"о^б

—i—

1,0

—i—

1,2

0,8

Poзмip кштин, мкм

-1—

1,4

—I—

1,6

1,8 2,0

«

о

'Й о о

X «

X S H

'Н «

H о

m

0,35-

0,30-

0,25-

0,20-

0,15-

0,10-

0,05- J ъ.

0- J

-■- 0,5 мM -•- 1,0 мM -а- 1,5 мM -т- 2,0 мM -♦- 2,5 мM

0Л

0,4

0,6

■»^^1=«-»-»—»—i—»

08

1,0

~г

1,2

1,4

~г

1,6

20"

Poзмip кл1тин, мкм

Рис. 3. Зaлежнoстi po3MÍpHoro рoзпoдiлу клггин бактерiй D. acetoxidans за впливу pÍ3H^ кoнцентрацiй MnCl2*-4H2O (а) та FeSO4 (б)

Poзмipний poзпoдiл - y межах 0,3-1,9 мкм, а юго максимум cтaнoвить 0,49 мкм за впливу всГх дocлiджyвaниx кoнцентpaцiй MnCl2*4H2O. В ycix дocлiджyвaниx тон-тpoльниx зpaзкax, якi не мютили coлей метaлiв, максимальний poзмip клггин тaкoж cтaнoвив 0,49 мкм, а вщдасний умют змiнювaвcя вгд 0,18 дo 0,26 вiднocниx oдиниць. Найвищий вiднocний вмют кштин Гз максимальним poзмipoм cпocтеpiгaли за впливу мiнiмaльнoï дocлiджyвaнoï кoнцентpaцiïMnCl2*4H2O (0,5 мМ). Зpocтaння кoнцентpaцiï

31

а

б

солi Мп у ростовому середовищi до 2,5 мМ зумовлювало зменшення вщносного вмiсту клiтин на 39 % порiвняно з концентрацieю 0,5 мМ МпС!2*4Н20 та на 8 % порiвняно з контролем.

За впливу ЕеБ04 бактерш В. acetoxidans максимум криво! розмiрного розподiлу становив 0,49 мкм на третiй день культивування. (рис. 36). Найбiльше значення вщносного вмюту клiтин максимального розмiру зафшсоване за впливу мiнiмальних дослiджуваних концентрацш ¥еБ04 (0,5 та 1,0 мМ). Зростання концентрацi! солi в ростовому середовищi до 2,5 мМ спричиняло зменшення вiдносного вмiсту клгган максимального розмiру (0,49 мкм) на 37 % порiвняно з концентращею 0,5 мМ ЕеБ04, а також пщвищення на 26 % порiвняно з контролем.

Гiстограма розмiрного розподiлу клiтин дослiджуваних бактерiй i !х вiдносного вмiсту у вибраному дiапазонi розмiрiв на третю добу культивування (на експоненщаль-нiй фазi росту) за впливу ¥еС13*6Н20 наведена на рисунку 4. Максимум розмiрного розпод^ клiтин становив 0,49 мкм за впливу вах дослiджуваних концентрацш солг Пiдвищення концентрацi! ЕеС13 х6Н20 у середовищi з 0,5 до 2,5 мМ зумовлювало зростання вщносного вмюту клггин максимального розмiру [14].

0,40-, 0,35

Я о

щ 0,30«

' 53 0,25-

§ 0,20-н

'Н

И 0,15-1 н о

0,10-

т

0,05-

0-

- 0,5 мМ -•- 1,0 мМ -а- 1,5 мМ 2,0 мМ -♦- 2,5 мМ

-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г-

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Розмр клгган, мкм

-л—

1,4

1,6 1,8 2,0

Рис. 4. Залежносп розмiрного розподшу клгган бактерш Б. acetoxidans за впливу |Ш11и\ концентрацш КеС13х6Н20

Висновки

Установлено часткову корелящю мiж нагромадженням бюмаси та змшами свгт-лорозсiювальних параметрiв клгган бактерiй В. acetoxidans за впливу ¥еС!3*6Н20, ¥еБ04 таМпС12*4Н20. Максимум криво! розпод^ клгган становив 0,49 мкм за впливу всх дослщжуваних концентрацiй ферум (II) сульфату, ферум (III) хлорид гексагщрату та манган (II) хлорид тетрагiдрату. Найвищий вщносний вмiст клгган максимального розмiру та найбшьше значення бiомаси спостерiгали за впливу 2,5 мМ ЕеС13 х6Н20 та 0,5 мММпС12*4Н20. За впливу ¥еБ04 найвищу бюмасу зафшсовано при максимальнш досл джуван й концентрац ! сол металу (2,5 мМ), а найб льший в дносний вм ст кл тин максимального розмiру - за впливу мшмальних дослiджуваних концентрацш ¥еБ04 (0,5-1,5 мМ).

Б1бл1ограф1чн1 посилання

1. Б|лий О. I. Метод визначення розподшу мшрочастинок за розм1рами в дисперсних середо-вищах / О. I. Бший, В. Б. Гетьман, Я. М. Матвшчук // Вимрювальна та обчислювальна технжа в технолойчних процесах. - 2001. - № 2. - С. 23-26.

2. Бший О. I. Новий оптичний метод контролю вмсту бактерш у рщинних розчинах / О. I. Бь лий, В. Б. Гетьман, I. Я. Коцюмбас, М. С. Рожко // Бюф1зичний вюник. - 2001. - Вип. 1 (8) -С. 121-126.

3. Сидько Ф. Я. Поляризационные характеристики взвесей биологических частиц / Ф. Я. Сидь-ко, В. Н. Лопатин, Л. Е. Парамонов. - Новосибирск : Наука, 1990. - 120 с.

4. Фихман Б. А. Микробиологическая рефрактометрия. - М. : Медицина, 1967. - 280 с.

5. Biebl H. Growth of sulfate-ieducing bacteria with sulfur as electron acceptor / H. Biebl, N. Pfennig // Arch. Microbiol. - 1977. - Vol. 112. - Р. 115-117.

6. Eric E. Dissimilatory Fe(//T)-reduction by the marine microorganism Desulfuromonas acetoxidans / E. Eric, R. Derek // Applied and Environmental Microbiology. - 1993. - Vol. 59, N 3. - P. 734-742.

7. Katz A. Bacteria size determination by elastic light scattering / A. Katz, A. Alimova, M. Xu et al. // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 2003. - Vol. 9, N 2. - P. 277-287.

8. Koch L. Theory of the angular dependence of light scattered by bacteria and similar-sized biological objects // J. Theor. Biol. - 1968. - Vol. 18, N 1. - P. 133-156.

9. Logan B. E. Microbial Fuel Cells. - Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons. Inc., 2008. - 213 p.

10. Murray J. Application of Mie theory and cubic splines to the representation of light scattering patterns from bacteria in the logarithmic growth phase / J. Murray, D. Hukins, P. Evans // Phys. Med. Biol. - 1979. - Vol. 24, N 2. - P. 408-415.

11. Pfennig N. Desulfuromonas acetoxidans gen. nov. and sp. nov., a new anaerobic, sulfur-reducing, acetate-oxidizing bacterium / N. Pfennig, H. Biebl // Arch. Microbiol. - 1976. - Vol. 110. - P. 3-12.

12. Schärtl W. Light Scattering from Polymer Solutions and Nanoparticle Dispersions. - Berlin; Heidelberg : Springer-Verlag, 2007. - 191 p.

13. The first demonstration of a microbial fuel cell as a viable power supply: Powering a meteorological buoy / L. M. Tender, A. S. Gray, E. G. Groveman et al. // J. Power Sources. - 2008. - Vol. 179, N 3. -P. 571-575.

14. The influence of 3d3 type transition metals on light scattering properties of sulfur cycle bacteria Desulfuromonas acetoxidans / O. I. Bilyy, O. M. Vasyliv, S. O. Hnatush et al. // Proc. SPIE 8087, 808725-1-6 (2011).

15. Yguerabide J. Light-scattering submicroscopic particles as highly fluorescent analogs and their use as tracer labels in clinical and biological applications / J. Yguerabide, E. Yguerabide // Analytical Biochemistry. - 1998. - Vol. 262, N 2. - P. 137-156.

16. Electricity generation from acetate and glucose by sedimentary bacterium attached to electrode in microbial-anode fuel cells / E. Zhang, W. Xu, G. Diao, C. Shuang // J. Power Sources. - 2006. -Vol. 161. - P. 820-825.

Надшшла доредколегп 01.07.2011