microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Ученые помогли обитателям биореактора для очистки сточных вод справиться со стрессом
Ученые помогли обитателям биореактора для очистки сточных вод справиться со стрессом

Автор/авторы:
share
51
backnext
Фото: пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН

Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН выяснили, как добавки фолиевой и муравьиной кислоты влияют на активность анаэробных анаммокс-бактерий и помогают им справляться со стрессовыми условиями.

   Эти микроорганизмы способны в отсутствие кислорода превращать аммоний NH4+ в безопасный азот, а потому могут стать основой биореакторов для очистки сточных вод. В результате экспериментов удалось обнаружить, как изменяется видовой состав в смешанной культуре анаммокс-бактерий в зависимости от внешних факторов и антистрессовых добавок. Работа опубликована на страницах журнала Frontiers in Microbiology.

   Биореакторы, в которых в промышленных масштабах культивируют полезные микроорганизмы, находят применение в самых разных областях. Такие «прирученные» микробы нарабатывают кормовые белки, биогаз, ферменты и прочие важные продукты. Трудятся они и на благо экологии, например, очищают сточные воды от вредного аммония NH4+. Этим занимаются анаэробные анаммокс-бактерии, которые и в природной среде превращают аммоний в безопасный азот при отсутствии кислорода и в присутствии нитритов NO2-. Такие анаммокс-бактерии функционируют не в одиночку, а в составе сложного микробного сообщества, очень чувствительного к условиям внешней среды — кислотности, температуре, содержанию различных ионов. Если не учесть множество факторов, влияющих на жизнь такого микробного сообщества, биореакторы на его основе могут просто перестать работать.

   «Можно поддерживать активность бактерий, добавляя в среду определенные вещества, так называемые метаболические регуляторы. Микроорганизмы будут использовать их в своих окислительно-восстановительных реакциях, альтернативных тем, что оказались затронуты неблагоприятными факторами. В новой работе мы проверили, как работают добавки соли муравьиной кислоты (формиата) и фолиевой кислоты на сообщество анаммокс-бактерий в лабораторном биореакторе при избытке аммония, имитирующем аварийный сброс сильно загрязненных сточных вод»,— рассказал заведующий лабораторией реликтовых микробных сообществ ФИЦ Биотехнологии РАН, д.б.н. Николай Пименов.

   В своих экспериментах исследователи ФИЦ Биотехнологии РАН использовали три биореактора, где удвоили обычную для бактерий концентрацию аммония, а затем добавили в один реактор формиат, в другой фолиевую кислоту, а третий оставили как контроль. Спустя полтора месяца работу биореакторов приостановили, отобрали пробы анаммокс-сообщества, проанализировали химический состав среды в биореакторе, количество выделяемого азота, а также с использованием высокопроизводительного секвенирования гена 16s рРНК определили, какие виды организмов, в каких соотношениях и каким образом заполняли биореактор. Подобные эксперименты проводили несколько раз, чтобы подтвердить достоверность наблюдаемых эффектов.

   Результаты продемонстрировали, что добавки формиата и фолиевой кислоты, действительно позволили повысить активность анаэробных анаммокс-бактерий в стрессовых условиях, при этом они по-разному влияли на два рода этих микроорганизмов, которые были выявлены в составе анаммокс-сообщества. Представители рода Jettenia начинали преобладать в неподвижных биопленках на стенке реактора при введении в среду формиата. Объединенные в такую форму бактерии оказываются более устойчивы ко внешним неблагоприятным факторам. Представители рода Brocadia лучше реагировали на добавку фолиевой кислоты и оказались в целом более конкурентоспособными в сравнении с другими микроорганизмами анаммокс-сообщества. Они занимали центральный объем реактора и активно увеличивали свою биомассу.

   «Таким образом, два вида анаэробных анаммокс-бактерий в стрессовых условиях в присутствии метаболических регуляторов занимали каждый свою нишу. Добавками формиата и фолиевой кислоты мы смогли сдвигать их соотношение в ту или иную сторону, что может быть полезно в реальных условиях очистных сооружений в зависимости от конкретной задачи, химии сточных вод и состава микробного сообщества. Подбор видов и регуляция их активности в таком уникальном анаммокс-сообществе бактерий — настоящее искусство, и баланс нарушить очень легко», — подвел итог Николай Пименов.

Источник:

Пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up