Анаэробные сообщества микроорганизмов, разрушающих ароматические ксенобиотики
Страница 3
Чтобы грамотно использовать процессы анаэробной деградации в биотехнологических целях, необходимо понимать внутренние взаимосвязи в сообществе.
5.Технологический аспект.
В настоящее время исследования по биодеградации загрязнений учитываются при разработке различных очистных сооружений. При этом используются разнообразные технологические схемы биореакторов для очистки водоёмов, атмосферы, почв (Deriell et al.,1999).
Биореакторы - это модели биологических систем. Изначально в них использовались естественно сложившиеся консорциумы микроорганизмов, которые потребляли субстрат и выдавали продукт, без учёта видового состава и взаимодействий между различными видами микроорганизмов внутри консорциума.
В некоторых случаях процесс деградации происходит более эффективно, если вслед за анаэробной фазой следует анаэробная, в которой могут участвовать, к примеру, аэротолерантные микроорганизмы(O’Neill et al.,2000). В этой статье описан UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)реактор, используемый для деградации азо-красителей. В процессе культивирования и накопления определённых продуктов микроорганизмами изучаемого ила чередовались анаэробные и аэробные стадии (O’Neill et al.,2000).
В работах по изучению биодеградации аминобензойной или аминосалициловой кислот в биореакторах основным “рабочим элементом” являлся мезофильный или термофильный ил очистных сооружений, адаптированный к определённому субстрату (Kalyuzhnyi et al.,1998).
В настоящее время ведутся активные исследования в направлении изучения состава различных синтрофных ассоциаций,деградирующих конкретный субстраты, и увеличения эффективности процесса.
6.Заключение.
Аминоароматические ксенобиотикитрудноразлагаемые макромолекулы, обладающие свойством накапливаться в экологических нишах. О микробных сообществах,их разрушающих,известно сравнитедьно немного, особенно о функциях компонентов, связи их между собой, таксономической принадлежности микроорганизмов. Анаэробные микроорганизмы являются первичными деструкторами гетероциклических и ароматических соединений. Перерабатывая сложные субстраты,они образуют продукты, потребляемые синтрофными микроорганизмами. На конечных этапах деградации субстратов важную роль в синтрофных консорциумах играют сульфатредукторы,метаногены и ацетогены.Они потребляют одно- и двухуглеродные субстраты и водород,выделяя конечные продукты,таким образом участвуя в возвращении углерода и других компонентов аминоароматических субстратов в круговорот веществ в биосфере.
7.Список использованной литературы.
1. Савельева О.В.,Котова И.Б.,Нетрусов А.И.,2000.Сборник трудов научной конференции “Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов”.МГУ,Диалог, 2000.
2. Тян А.Т., Брюханов А.Л., Котова И.Б., Нетрусов А.И.2000. Сборник трудов научной конференции “Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов”.МГУ,Диалог, 2000.
3. Щербакова В.А.Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. биол. наук. Пущино, 2000.
4. Шлегель Г.Общая микробиология.М.,Мир,1987.
5. Elder D.J.E.,D.J.Kelly.The bacterial degradation of benzoic and benzenoid compounds under anaerobic conditions: Unifying trends and new perspectives.Microbiology Reviews,1994,vol.13,p.441-468
6. Deriel E.,Comeau J.,Villemur R. Two-luquid-phase bioreactors for enchanced degradation of hydrophobic/toxic compounds.Biodegradation,1999,vol.10,p.219-233.
7. Ficker M., Krastel K., Orlicky St., Edwards E. Molecular characterization of a toluene-degrading methanogenic consortium//Applied and Environmental microbiology,1990,p.5576-5585.
8. Heider J., Fuchs G. Microbial anaerobic aromatic metabolism. Anaerobe,1997,vol.3,p.1-22.
9. Kalyuzhnyi S.V.,Sclyar V.I., Mosolova T.P., Kucherenko I.A., Degtyarova N.N., Russkova I., Kotova I.B., Netrusov A.I. Methanogenic biodegradation of selected aminobenzoates.INTAS19991809.
10. Kleerebezem R.,Look W.Hulshoff Pol, Gatze Lettinga. Anaerobic degradation of phthalate isomers by methanogenic consortia.Applied and evironmental microbiology,1999,vol.65,№ 3,p.1152-1160.
11. Kleerebezem R.,Look W.Hulshoff Pol, Gatze Lettinga. The role of benzoate in anaerobic degradation of terephthalate. Applied and evironmental microbiology,1999,vol.65,№ 3,p.1161-1167.
12. Lochmeyer C.,Koch J.,Fuchs G. Anaerobic degradation of 2-aminobenzoic acid ( anthranilic acid) via benzoyl-coenzym A and cyclohex-1-encarboxyl-CoA in a denitrifying bacterium.J. Bacteriol,1992,vol.174,p.3621-3628.
13. O’Neill C.,Lopes A.,Esteves S., Haw Kes F.R.,Hawkes D.L.,Willox S. Azo-dye degradation in an anaerobic-aerobic treatment system opeating on simulated textile effluent. Appl Microbial Biotechnol,2000,vol.53,p.249-254.
14. Schink B. Energetics of syntrophic cooperation in methanogenic degradation.Microbiology and Molecular Biology reviews,1997,p.262-280.
15. Tan N.C.G. , Prenafeta-Boldu F.X., Opsteeg J.L., Lettinga G.,Field J.A. Biodegradation of azo-dyes in cocultures of anaerobic granular sluge with aerobic aromatic amine degrading enrichment cultures.Appl Microbial Biotechnol,1999,vol.51,p.865-871.