Научная статья на тему 'Возможность использования штамма-деструктора фенола и 2,4-дихлорфенола, Rhodococcus erythropolis 17S, для очистки промышленных стоков'

Возможность использования штамма-деструктора фенола и 2,4-дихлорфенола, Rhodococcus erythropolis 17S, для очистки промышленных стоков Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
224
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
RHODOCOCCUS ERYTHROPOLIS / ШТАММ-ДЕСТРУКТОР / ФЕНОЛ / 2 / 4-ДИХЛОРФЕНОЛ / УДАЛЕНИЕ ОТХОДОВ / СТОЧНЫЕ ВОДЫ / DEGRADER STRAIN / PHENOL / 4-DICHLOROPHENOL / WASTE DISPOSAL / WASTEWATER

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Коробов Владислав Викторович, Журенко Евгения Юрьевна, Жарикова Наталья Владимировна, Ясаков Тимур Рамилевич, Маркушева Татьяна Вячеславовна

Описан новый штамм-деструктор фенола и 2,4-дихлорфенола (2,4-ДХФ), Rhodococcus erythropolis 17S, выделенный из почвы химического предприятия, имеющего длительную историю контакта с фенолом и его производными. Идентификация штамма проведена с учетом морфометрических, культурально-морфологических и физиолого-биохимических признаков, а также результатов сравнительного анализа последовательности гена 16S рРНК. Исследован рост периодической культуры R. erythropolis 17S в условиях использования фенола и 2,4-ДХФ в качестве источников углерода и энергии. Содержание фенола в культуральной жидкости снижалось к 4-м сут на 55%, а 2,4-ДХФ к 22-м сут на 47% от контроля. Выявлена возможность применения R. erythropolis 17S для утилизации фенола в промышленных стоках нефтехимического производства и производства дубильных экстрактов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Коробов Владислав Викторович, Журенко Евгения Юрьевна, Жарикова Наталья Владимировна, Ясаков Тимур Рамилевич, Маркушева Татьяна Вячеславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The possibility of using phenoland 2,4-dichlorophenol-degrading strain, Rhodococcus erythropolis 17S, for cleaning of industrial wastewater

Isolation and characterization of a new phenoland 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP)-degrading bacterium from the soil contaminated with phenol and its derivatives for a long time are reported. The strain 17S was identified as Rhodococcus erythropolis based on the results of 16S rRNA sequence analysis data and its phenotypic, physiological and biochemical features. The growth of R. erythropolis 17S in batch culture using phenol and 2,4-DCP as sources of carbon and energy has been studied. The concentration of phenol and 2,4-DCP in culture medium decreased by 55% (at the 4th day) and 47% (at the 22nd day) from the control values, respectively. It is concluded that R. erythropolis 17S can be used for phenol utilization in industrial wastewaters of petrochemical and tanning extracts manufacturing.

Текст научной работы на тему «Возможность использования штамма-деструктора фенола и 2,4-дихлорфенола, Rhodococcus erythropolis 17S, для очистки промышленных стоков»

МИКРОБИОЛОГИЯ

УДК 579.222.2:579.695

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШТАММА-ДЕСТРУКТОРА ФЕНОЛА И 2,4-ДИХЛОРФЕНОЛА, RHODOCOCCUS ERYTHROPOLIS 17S, ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ

В.В. Коробов*, Е.Ю. Журенко, Н.В. Жарикова, Т.Р. Ясаков, Т.В. Маркушева

Уфимский Институт биологии РАН, Россия, 450054, г. Уфа, просп. Октября, д. 69

*e-mail: [email protected]

Описан новый штамм-деструктор фенола и 2,4-дихлорфенола (2,4-ДХФ), Rhodococcus erythropolis 17S, выделенный из почвы химического предприятия, имеющего длительную историю контакта с фенолом и его производными. Идентификация штамма проведена с учетом морфометрических, культурально-морфологических и физиолого-биохимиче-ских признаков, а также результатов сравнительного анализа последовательности гена 16S рРНК. Исследован рост периодической культуры R. erythropolis 17S в условиях использования фенола и 2,4-ДХФ в качестве источников углерода и энергии. Содержание фенола в культуральной жидкости снижалось к 4-м сут на 55%, а 2,4-ДХФ — к 22-м сут на 47% от контроля. Выявлена возможность применения R. erythropolis 17S для утилизации фенола в промышленных стоках нефтехимического производства и производства дубильных экстрактов.

Ключевые слова: Rhodococcus erythropolis, штамм-деструктор, фенол, 2,4-дихлорфенол, удаление отходов, сточные воды

Фенол и его хлорированные производные являются загрязнителями промышленных стоков химических и нефтеперерабатывающих заводов, обогатительных фабрик цветной металлургии, производств переработки древесины, сланцев, торфа, бурого и каменного угля. К настоящему моменту выявлен ряд микроорганизмов, способных использовать в качестве источников углерода и энергии фенол и 2,4-дихлорфенол (2,4-ДХФ), в том числе: Achromobacter sp. [1], Agromyces sp. IBRB-34DCP [2], Pseudomonas sp. EST1001 [3, 4], Pseudomonas sp. JS150 [5] и Rhodococcus erythropolis [6].

В ряде работ было отмечено, что бактерии рода Rhodococcus обладают широким метаболическим потенциалом и способны к росту в присутствии различных органических субстратов в концентрациях, не всегда потребляемых другими микробами [7, 8]. Вместе с тем деструкция фенола и его хлор-производных представителями рода Rhodococcus отмечена лишь в единичных публикациях.

Целью настоящей работы было выявление свойств нового штамма Rhodococcus erythropolis 17S — деструктора фенола и 2,4-ДХФ.

Материалы и методы

Штамм R. erythropolis 17S был выделен из пробы почвы расположенного в г. Уфа (Республика Башкортостан) предприятия, производившего и использовавшего фенол и его хлорпроизводные в производственных циклах более полувека.

Выделение и идентификация штамма по признакам морфологической, морфометрической, физи-

ологической и биохимической дифференциации. Выделение чистой культуры R. erythropolis 17S было проведено на селективной среде следующего состава: (NH4)2SO4 - 2,6 г/л; KH2PO4 - 2,4 г/л; K2HPO2-3H2O - 5,6 г/л; MgSO4«7H2O - 1,0 г/л; раствор микроэлементов - 0,1 мл/л; вода дистиллированная с добавлением 100 мг/л фенола или 2,4-ДХФ в качестве единственного источника углерода и энергии. Культуральные и физиолого-био-химические свойства изолята определяли согласно методическому руководству под ред. А.И. Нетру-сова [9]. Морфометрические и морфологические характеристики были получены с помощью атом-но-силовой микроскопии на сканирующем зондо-вом микроскопе Solver PRO-M (NT-MDT, Россия) [10]. Сканирование объектов вели в контактном режиме по методу постоянной силы с использованием кантилеверов CSG01 c радиусом кривизны зонда 10 нм. Изображения были получены с помощью двухпроходной методики съемки.

Рост культуры в жидкой питательной среде и его контроль. Посевной материал получали выращиванием бактерий в разведенном в 8 раз мясо-пептонном бульоне при температуре 30°С. Далее культуру засевали в количестве 1 мл в жидкую среду следующего состава (г/л): NH4Cl - 1; K2HPO4 - 5; MgSO4«7H2O - 0,05; FeSO4«7H2O - 0,005; CuSO4«5H2O - 0,001; ZnSO4 - 0,008; фенол (2,4-ДХФ) - 0,1, после чего инкубировали в термостати-руемых орбитальных встряхивателях УВМТ-12-250 (Элион, СССР) при 115-120 об/мин. Контроль роста вели с использованием фотоколориметра

КФК-2 (ЗОМЗ, Россия) по изменению оптической плотности клеточной суспензии при длине волны 590 нм.

Определение количества фенола осуществляли стандартным фотометрическим методом [11]. Для анализов отбирали по 5 мл культуральной жидкости, которую освобождали от клеток центрифугированием (3630 g, 30 мин). Далее к пробе последовательно приливали 30 мкл 2%-ного раствора 4-аминоантипирина, 100 мкл 2%-ного раствора аммиака и 100 мкл 2%-ного раствора железосинеро-дистого калия. Смесь перемешивали после добавления каждого компонента реакции и через 10 мин измеряли коэффициент пропускания на фотоколориметре КФК-2 при длине волны 540 нм. Количество фенола определяли по градуировочному графику, построенному в стандартных условиях определения.

При определении количества фенола в сточных водах использовали методическое руководство по анализу сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов [12]. Сразу после отбора пробы сточных вод консервировали 50%-ным едким натром из расчета 5 мл NaOH на 1 л пробы, а затем их помещали в перегонную колбу, добавляли 10%-ный раствор CuS04, подкисляли разбавленной серной кислотой и далее отгоняли фенол. В дальнейшем ход определения меняли в зависимости от концентрации фенола в полученном отгоне. При концентрации фенола больше 0,4 мг/л определение проводили так же, как в культуральной жидкости, а при содержании меньше 0,4 мг/л фенол извлекали экстрагирующей смесью хлороформ-изо-амиловый спирт. Содержание фенола находили по калибровочной кривой, которую строили по значениям стандартных образцов.

Секвенирование генов, кодирующих 16S рРНК, сравнение последовательностей и филогенетический анализ. Для получения амплификатов и последующего секвенирования ПЦР-фрагментов гена 16S рРНК использовалась универсальная праймерная система: 8f - (AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG), 926r - (CCG TCA ATT CCT TTR AGT TT), 1492r -(GGT TAC CCT TGT TAC GAC TT). Температурно-временной профиль ПЦР: первый цикл - 3 мин при 95°С; последующие 35 циклов — 0,5 мин при 95°С, 0,5 мин при 57°С, 1,5 мин при 72°С; завершающий цикл — 5 мин при 72°С. Сравнительный анализ амплификатов осуществляли путем электрофореза в 1%-ном агарозном геле при напряженности электрического поля 5 В/см [13].

Секвенирование ДНК проводилось в трех повторах на автоматическом секвенаторе 3730 DNA Analyser (Applied Biosystems, США). Для поиска последовательностей с высоким уровнем идентичности генов 16S рРНК использовалась база данных GenBank [14]. Филогенетическое древо было построено в программе MEGA7 [15] с использованием метода Neighbor-Joining [16]. Эволюционные

расстояния рассчитывались с помощью метода максимального составного правдоподобия (Maximum Composite Likelihood) [17]. Достоверность ветвления определялась с помощью "bootstrap''-анализа 1000 альтернативных деревьев (значимыми признавались величины больше 50) [18].

Результаты и обсуждение

Идентификация штамма R. erythropolis 17S.

На момент анализа микробная популяция R. erythropolis 17S была представлена неспорообразующими клетками в виде искривленных коротких палочек (60% от всего числа клеток) и овалами (25%), а также небольшим числом средних и длинных палочек, расположенных одиночно, в парах и в скоплениях неправильной формы. Размеры всех этих форм варьировали в пределах от 0,4—0,8 до 0,6—3,2 мкм.

Наблюдалась положительная окраска клеток по Граму, при этом клетки могли легко обесцвечиваться.

Культура R. erythropolis 17S при росте на мясо-пептонном агаре образовывала колонии бело-кремового цвета. Оптимальный рост культуры наблюдался в аэробных условиях в пределах от +22°С до +37°С при значениях рН 7—8. Штамм метаболизи-ровал D-лактозу, D-мальтозу, использовал минеральный азот, глицин и тиамин, при разложении глюкозы образовывал небольшое количество кислоты. Клетки обладали каталазной и казеиназной активностью, осуществляли гидролиз желатины.

Секвенирование и сравнительный анализ вариабельных участков гена 16S рРНК длиной 539 п.н. позволил выявить 29 близких типовых штаммов родов Rhodococcus и Nocardia. При этом исследуемый изолят образовывал кластер с типовыми штаммами N11 (X79289) и ATCC 4277 (X81929) вида R. erythropolis. Уровень идентичности между исследуемыми последовательностями составил 99,6% и 98,3%, соответственно. Принимая во внимание то, что, согласно критериям молекулярной систематики, уровень идентичности между штаммами должен составлять не менее 97%, изучаемый штамм был отнесен к R. erythropolis (рис. 1). Последовательность гена 16S рРНК R. erythropolis 17S была депонирована в международной базе данных GenBank под номером KY563744.

На основании выявленных морфометрических, физиолого-биохимических, культурально-морфологи-ческих признаков, а также сравнительного анализа последовательности гена 16S рРНК штамм 17S был идентифицирован как Rhodococcus erythropolis 17S.

Субстратная специфичность штамма Rhodo-coccus erythropolis. В ходе дальнейшей работы был исследован рост периодической культуры R. erythro-polis 17S на феноле и 2,4-ДХФ.

Существенное накопление массы клеток при использовании фенола в качестве источника углерода и энергии начиналось с первых суток культивирования (рис. 2). Экспоненциальная фаза роста

70, Nocardia globe nth DSM 44596 (FR7499 15) 'Rhodococcus globe ru! us DSM 43954 (X806I9) Rhodococcus baikonurensis A! -22 (AB07 195 1) Rhodococcus qingshengii dj 1-6 (DQ 09 0961) Rhodococcus jia¡ingiae djl-6-2 (DQ1 85597) I 7S (K YS63 7 44)

Rhodococcus erythrapolis N I I (X79289) Rhodococcus erylhropoiis ATCC4277 (X81929) loo |Rhodococcus fascians CF1 7 (X79186)

1 Rhodococcusfascians ATCC 12974 (X81930) ■—Rhodococcus kyo ton ens is DS4 72 (A B2 69 2 61 ) 70*1—Rhodococcus yunnanensis Y1M 70056 (AY602219)

C Rhodococcus Ink is am u ens is Mb8 (ABO 67 73 4) — Rhodococcus m a an shorten sis M7 12 (AF41 6566) (,2 |— Rhodococcus k ore ens is DN P505 (AF 124343)

I-Rhodococcus canchipurensis MBRL 3 53 (JN 1 64649)

-Rhodococcus j os tii 1FO 16295 (AB046357)

t>x r- Rhodococcus tn a rino no Seen S DSM 43 752 (X 8061 7) I Rhodococcus /» aria on as c ens ATCC 35G53 {X81 933 ) Rhodococcus per cola I us MBSI (X92I 14)

Rhodococcus wratislaviensis NCIMB 13082 (Z37138) Rhodococcus opacus DSM 43205 (X80630) ^-Rhodococcus imlecliensis RKBOO 1 6S (AY525785)

-Rhodococcus corynebacterio ides DSM 20151 (X8 06 1 5)

83 55

— Nocardia puris DSM 44599 (GQ21 7500)

— Nocardia neocaledoniensis W8372 (GQ853080) -Nocardia goo ф1 low И A2012 (HQ 157! 83)

— Nocardia sungurluensis CR3272 (JN989289) г Nocardia anaemiae DSM 44821 (GQ376192)

тЛКосйгЛа anaemiae 1FM 0323 (AB I 62801)

0.005

Рис. 1. Филогенетическое древо, построенное методом Neighbor-Joining на основании сравнительного анализа частичной последовательности гена 16S рРНК штамма 17S и близких ему последовательностей типовых штаммов бактерий. Цифрами указана достоверность ветвления, рассчитанная с помощью "bootstrap''-анализа (зна чимыми признаются величины больше 50). Масштаб отражает эволюционное расстояние, соответствующее 5 нуклеотидным заменам на каждые 1000 нуклеотидов. В скобках указаны

номера GenBank

длилась около двух суток, и оптическая плотность (ОП590) достигала 0,7 оптических единиц (о.е.), а затем, достигая плохо выраженной стационарной фазы, культура заканчивала свой рост. Содержание фенола в культуральной жидкости снижалось в течение двух суток на 30%, а к четвертым суткам — на 55% от начального уровня.

Анализ динамики показателей роста штамма Я. егу^гороШ 178 при использовании 2,4-ДХФ в качестве субстрата позволил констатировать, что биомасса накапливалась достаточно медленно и только к 14-м сут инкубации показатель ОП590 достигал 0,12 о.е. При этом концентрация 2,4-ДХФ постепенно снижалась и составляла к 22-м сут 53% от начальной.

Приведенные выше результаты показывают, что Я. егу^гороШ 178 способен использовать фе-

нол и 2,4-ДХФ в качестве единственного источника углерода и энергии. Сравнивая графики, можно отметить, что утилизация молекул хлорированного фенола являлась более сложной задачей для Я. егу№гороШ 178, чем конверсия молекул фенола. Это наблюдение согласуется с ранее полученными данными о том, что атомы хлора делают ароматический субстрат менее доступным для микроорганизмов. В ряде работ была исследована скорость утилизации фенола и 2,4-ДХФ. Так, при культивировании Agromyces ер. IBRB-34DCP на феноле и 2,4-ДХФ при начальной концентрации 100 мг/л содержание фенола снижалось к 3-м сут на 44%, а к 9-м — на 74% от исходного значения. Количество 2,4-ДХФ уменьшалось к 3-м сут на 45%, к 9-м — на 73% [2]. При концентрации 2,4-ДХФ 50 мг/л адаптированная культура Я. егу^гороШ через 7 сут полностью

Рис. 2. Графики зависимости значений оптической плотности клеточной суспензии ОП590, а также концентрации фенола и 2,4-ДХФ, используемых в качестве единственного источника углерода и энергии, от времени инкубации штамма Я. егуШгороШ

178 в периодической культуре

утилизировала данный субстрат [6]. Ранее было проведено исследование биодеградации 2,4-ДХФ в биореакторе культурой ЛскгошоЬа^ег 8р. Результаты показали, что 2,4-ДХФ в концентрации 25 мг/л был полностью утилизирован в течение 5 ч [1]. Как известно, рост концентрации ксенобиотиков оказывает подавляющее влияние на рост бактерий. В связи с этим, способность Я. егуШгороШ 178 расти при более высоких концентрациях фенола и 2,4-ДХФ является его конкурентным преимуществом, и может быть использована для очистки сточных вод с более высоким содержанием этих соединений.

Использование штамма R. erythropolis 17S для доочистки от фенола сточных вод предприятий нефтехимического профиля. Известно, что очистку и обезвреживание сточных вод предприятий нефтехимического профиля от фенола проводят обычно в две ступени: на первой происходит освобождение стоков от механических примесей в отстойниках, ловушках и фильтрах различных систем. Далее используются физико-химические методы: экстракция органическими растворителями, адсорбция, очистка с применением фильтров, парорецирку-ляция. Как показывает практика, после такой обработки в стоках могут присутствовать остаточные количества фенола, удаление которых затруднено типичными для доочистки стоков плохой аэрацией и низким содержанием питательных веществ. С учетом того, что родококки отличаются способностью длительно оставаться жизнеспособными в олиго-трофных условиях за счет азотфиксации, запасания и эффективного использования эндогенных фосфорных соединений, проведено исследование возможности доочистки загрязненных фенолом сточных вод двух промышленных предприятий,

занимающихся нефтехимическим производством (НХП) и производством дубильных экстрактов (ПДЭ) культурой Я. егуЖгороНи 178.

Содержание фенола в пробах сточных вод предприятия НХП составляло 0,09 мг/л, а в стоках компании ПДЭ — 0,74 мг/л. После 3 сут воздействия бактерий концентрация фенола снижалась до 0,012 и 0,155 мг/л, соответственно (рис. 3). Полученные данные показывают, что культура Я. егуЖгороНи 178 проявила активность в реальных условиях загрязненных сточных вод обоих производств. Существенное изменение содержания фенола в сточных водах при использовании Я. егуЖго-роШ 178 наблюдалось уже после первых суток воздействия. Степень очистки сточных вод, достигаемая при использовании штамма Я. егуЖгороШ 178, составляла для стоков НХП 86,7%, а для стоков ПДЭ - 79,1%.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что в настоящее время представители рода Якоёососсш, выгодно отличающиеся длительным сохранением жизнеспособности в неблагоприятных условиях, психрофильностью и термотолерантностью, могут рассматриваться в качестве перспективных объектов биотехнологии. В практическом плане для целевой конверсии ксенобиотиков особый интерес представляют адаптированные штаммы родококков из экотопов, подвергавшихся техногенному воздействию. Результаты данной работы свидетельствуют о возможности использования выделенного из техносферы штамма Я. егуЖгороШ 178 для направленной деградации фенола. Полученные данные дополняют понимание процессов взаимодействия микроорганизмов с чужеродными соединениями.

Рис. 3. Диаграмма остаточного содержания фенола на третьи сутки обработки сточных вод НХП и ПДЭ культурой Я. erythropolis 178 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Quan X., Shia H., Zhangc Y., Wanga J., Qiana Y. Biodegradation of 2,4-dichlorophenol and phenol in an airlift inner-loop bioreactor immobilized with Achromobacter sp. // Sep. Purif. Technol. 2004. Vol. 34. N 1-3. P. 97-103.

2. Коробов В.В., Жарикова Н.В., Анисимова Л.Г., Ясаков Т.Р., Кусова И.В., Журенко Е.Ю., Галкин Е.Г., Марку-шева Т.В. Agromyces sp. IBRB-34DCP — новый штамм-деструктор фенола и 2,4-дихлорфенола // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2013. Т. 15. № 3—4. С. 1320—1322.

3. Kivisaar M.A., Habicht J.K., Heinaru A.L. Degradation of phenol and m-toluate in Pseudomonas sp. strain EST1001 and its Pseudomonas putida transconjugants is determined by a multiplasmid system // J. Bacteriol. 1989. Vol. 171. N 9. P. 5111—5116.

4. Nurk A., Kasak L., Kivisaar M. Sequence of the gene (phe A) encoding phenol monooxygenase from Pseudomonas sp. EST1001: expression in Escherichia coli and Pseudomonas putida // Gene. 1991. Vol. 102. N 1. P. 13—18.

5. Haigler B.E., Pettigrew C.A., Spain J.C. Biodegradation of mixtures of substituted benzenes by Pseudomonas sp. strain JS150 // Appl. Envir. Microbiol. 1992. Vol. 58. N 7. P. 2237—2244.

6. Горлатов С.Н., Мальцева О.В., Шевченко В.И., Го-ловлева Л.А. Разложение хлорфенолов культурой Rhodo-coccus erythropolis // Микробиология. 1989. Т. 58. № 5. С. 802—806.

7. Korshunova I.O., Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Pistso-va O.N. The effect of organic solvents on the viability and morphofunctional properties of rhodococcus // Appl. Bio-chem. Microbiol. 2016. Vol. 52. N 1. P. 43—50.

8. Serebrennikova M.K., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V., Ivshina I.B. Adaptation of coimmobilized Rhodococcus cells to oil hydrocarbons in a column bioreactor // Appl. Bio-chem. Microbiol. 2014. Vol. 50. N 3. P. 265—272.

9. Практикум по микробиологии. Уч. пособие для вузов / Под ред. А.И. Нетрусова. М.: Академия, 2005. 608 с.

10. Bolshakova A.V., Kiselyova O.I., Yaminsky I.V. Microbial surfaces investigated using atomic force microscopy // Biotechnol. Prog. 2004. Vol. 20. N 6. P. 1615-1622.

11. Коробов В.В., Маркушева Т.В., Кусова И.В., Журенко Е.Ю., Галкин Е.Г., Жарикова Н.В., Гафиятова Л.Р. Штамм бактерий Serratia marcescens В-6493 — деструктор фенола и 2,4-дихлорфенола // Биотехнология. 2006. № 2. С. 63—65.

12. Методическое руководство по анализу сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. М. 1977. C. 367—387.

13. Zharikova N.V., Iasakov T.R., Zhurenko E.I., Ko-robov V.V., Sagitova A.I., Markusheva T.V., Bumazhkin B.K., Patutina E.O., Kuznetsov B.B. Isolation and sequence analysis of pCS36-4CPA, a small plasmid from Citrobacter sp. 36-4CPA // Saudi J. Biol. Sci. 2016. doi: 10.1016/j.sjbs.2016. 02.014.3

14. Benson D.A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D.J., Os-tell J., Wheeler D.L. GenBank // Nucleic Acids Res. 2005. Vol. 33, suppl. 1. P. D34—D38.

15. Kumar S., Stecher G., Tamura K. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets // Mol. Biol. Evol. 2016. Vol. 33. N 7. P. 1870—1874.

16. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. 1987. Vol. 4. N 4. P. 406—425.

17. Tamura K., Nei M., Kumar S. Prospects for inferring very large phytogenies by using the neighbor-joining method // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004. Vol. 101. N 30. P. 11030— 11035.

18. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap // Evolution. 1985. Vol. 39. N 4. P. 783—791.

Поступила в редакцию 07.07.2017 г.

Принята к печати 09.09.2017 г.

MICROBIOLOGY

THE POSSIBILITY OF USING PHENOL- AND 2,4-DICHLOROPHENOL-DEGRADING STRAIN, RHODOCOCCUS ERYTHROPOLIS 17S, FOR CLEANING OF INDUSTRIAL WASTEWATER

V.V. Korobov", E.I. Zhurenko, N.V. Zharikova, T.R. Iasakov, T.V. Markusheva

Ufa Institute of Biology, Russian Academy of Sciences, prospect Oktyabrya 69, Ufa, 450054, Russia

*e-mail: [email protected]

Isolation and characterization of a new phenol- and 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP)-de-grading bacterium from the soil contaminated with phenol and its derivatives for a long time are reported. The strain 17S was identified as Rhodococcus erythropolis based on the results of 16S rRNA sequence analysis data and its phenotypic, physiological and biochemical features. The growth of R. erythropolis 17S in batch culture using phenol and 2,4-DCP as sources of carbon and energy has been studied. The concentration of phenol and 2,4-DCP in culture medium decreased by 55% (at the 4th day) and 47% (at the 22nd day) from the control values, respectively. It is concluded that R. erythropolis 17S can be used for phenol utilization in industrial wastewaters of petrochemical and tanning extracts manufacturing.

Keywords: Rhodococcus erythropolis, degrader strain, phenol, 2,4-dichlorophenol, waste disposal, wastewater

Сведения об авторах

Коробов Владислав Викторович — канд. биол. наук, науч. сотр. лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии РАН. Тел.: 8-347-235-62-47; e-mail: [email protected]

Журенко Евгения Юрьевна — канд. биол. наук, науч. сотр. лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии РАН. Тел.: 8-347-235-62-47; e-mail: [email protected]

Жарикова Наталья Владимировна — канд. биол. наук, науч. сотр. лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии РАН. Тел.: 8-347-235-62-47; e-mail: [email protected]

Ясаков Тимур Рамилевич — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии РАН. Тел.: 8-347-235-62-47; e-mail: [email protected]

Маркушева Татьяна Вячеславовна — докт. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии РАН. Тел.: 8-347-235-62-47; e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.