Ukr.Biochem.J. 2020; Том 92, № 1, січень-лютий, c. 84-91

doi: https://doi.org/10.15407/ubj92.01.084

Фенолокислювальна активність і жирно-кислотний профіль штаму Brevibacillus centrosporus F14

21.12.2020   Uncategorized   No comments

Т. В. Гудзенко, О. В. Волювач, О. Г. Горшкова,
А. М. Остапчук, В. О. Іваниця

Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Україна;
e-mail: tgudzenko@ukr.net

Отримано: 19 червня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019

Біотехнологічне очищення стічних вод більшості підприємств, в складі яких присутні токсичні фенольні сполуки, на сьогодні є найприйнятнішим способом. Тому пошук нових непатогенних біохімічно активних мікроорганізмів – деструкторів фенолу і їх ідентифікація є актуальною. Метою роботи було визначення фенолокислювальної активності і профілю жирних кислот Brevibacillus centrosporus F14 – деструктора фенолу, виділеного із стічних вод фармацевтичного заводу. Аналіз жирних кислот культури мікроорганізму проводили з використанням автоматичної системи ідентифікації мікроорганізмів MIDI Sherlock на основі газового хроматографа Agilent 7890. Оцінку фенолокислювальної активності бактерій визначали фотометричним методом за ступенем вилучення фенолу з води. Експериментально підтверджено, що штам Brevibacillus sp. F14 виявляє фенолдеструктивну активність. За обробки фенолвмісної води вільними клітинами Brevibacillus sp. F14 концентрація фенолу у воді зменшувалася з 200,0 ± 12,0 до 6,8 ± 0,8 мг/л 15-денної експозиції. Хроматографічний аналіз показав, що в профілі жирних кислот досліджуваного штаму переважали насичені жирні кислоти i-14:0 (14.9%), i-15:0 (14.8%), a-15:0 (34.9%), i-16:0 (11.10%). Сумарний вміст насичених жирних кислот розгалуженої будови i-14:0, i-15:0, a-15:0, i-16:0, i-17:0, a-17:0, Σ(a 17:1/i-17:1) становив 85%, а насичених і ненасичених жирних кислот нормальної структури – 7% від загального пулу жирних кислот. Відмінностями жирнокислотного профілю досліджуваного нами штаму Brevibacillus centrosporus F14 від інших бактерій роду Brevibacillus є наявність значної кількості жирних кислот i-14:0 (14,85%), i-16:0 (11,10%), 16:1 w7c alcohol (7,71%), а також мінорна кількість маркерних жирних кислот – 16:0 N alcohol (0,60%), 18:3 w6c (0,4%) та Σ (a-17:1/ i-17:1) (1,94%). За фенотиповими ознаками і складом жирних кислот досліджуваний фенолокислювальний штам належить до виду Brevibacillus centrosporus. Індекс подібності жирнокислотного профілю штаму Brevibacillus centrosporus F14 з бібліотечними становить 0,645.

Ключові слова: , , ,

Посилання:

  1. Panda AK, Bisht SS, DeMondal S, Kumar NS, Gurusubramanian G, Panigrahi AK. Brevibacillus as a biological tool: a short review. Antonie Van Leeuwenhoek. 2014;105(4):623–39.  PubMed, CrossRef
  2. Zheng L, Yi Y, Liu J, Lin X, Yang K, Lv M, Zhou X, Hao J, Liu J, Zheng Y, Sun M. Isolation and Characterization of Marine Brevibacillus sp. S-1 Collected from South China Sea and a Novel Antitumor Peptide Produced by the Strain. PLoS One. 2014;9(11):e111270. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Khalil AB, Sivakumar N, Arslan M, Saleem H, Qarawi S. Insights into Brevibacillus borstelensis AK1 through Whole Genome Sequencing: A Thermophilic Bacterium Isolated from a Hot Spring in Saudi Arabia. Biomed Res Int. 2018;2018:5862437. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Romana S, Hasnaeen AH. Isolation, identification and characterization of AZO dye reactive Violet 5R degrading bacterial strains from the textile sludge. J Bangladesh Acad Sci. 2018;41(2):136-143. CrossRef
  5. Vasyurenko ZP, Frolov AF. Fatty Acid Composition of Bacteria as a Chemotaxonomic Criterion. J Hyg Epidemiol Microbiol Immunol.  1986;30(3):287-93.PubMed
  6. Safronova LA, Zelenaa LB, Klochko VV, Avdeeva LV, Reva ON, Podgorskyi VS.  Geno- and phenotypic characteristic of Bacillus strains – components of endosporin. Mikrobiol Zhurn. 2012 Sep-Oct;74(5):55-65. (In Russian). PubMed
  7. Sasser M. Identification of bacteria by gas chromatography of cellular fatty acids. MIDI Technical Note 101. 1990.
  8. Logan NA, Forsyth G, Lebbe L, Goris J, Heyndrickx M, Balcaen A,  Verhelst A, Falsen E, Ljungh AI, Hansson HB, De Vos P. Polyphasic identification of Bacillus and Brevibacillus strains from clinical, dairy and industrial specimens and proposal of Brevibacillus invocatus sp. nov.  Int J Syst Evolut Microbiol. 2002;52(Pt 3):953-66.    PubMed, CrossRef
  9. Gorshkova OG, Shtenikov MD, Korotaeva NV, Voliuvach OV. Features of fatty strength profile of strain Brevibacillus centrosporus f14 – destructor of phenolic compounds. Ukr Biochem J. 2018;90(3):134.
  10. Tsubouchi T, Mori K, Miyamoto N, Fujiwara Y, Kawato M, Shimane Y, Usui K, Tokuda M, Uemura M,  Tame A, Uematsu K, Maruyama T, Hatada Y. Aneurinibacillus tyrosinisolvens sp. nov., a tyrosine-dissolving bacterium isolated from organics- and methane-rich seafloor sediment.  Int J Syst Evol Microbiol. 2015;65(Pt6):1999-2005. PubMed, CrossRef
  11. MIS Operating Manual. www.midi-inc.com, September 2012.
  12. Lur’e JuJu. Analytical chemistry of industrial wastewater. M.: Khimija, 1984. 448 p.
  13. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology.  D. J. Brenner, N. R. Krieg, J. T. Staley, G. M. Garrity. N.Y.: Springer, 2005;(2):1108.
  14. Kim MK, Sathiyaraj S, Pulla RK, Yang DC. Brevibacillus panacihumi sp. nov., a beta-glucosidase-producing bacterium. Int J Syst Evol Microbiol. 2009;59(Pt 5):1227-31. PubMed, CrossRef
  15. Goto K, Fujita R, Kato Y, Asahara M, Yokota A. Reclassification of Brevibacillus brevis strains NCIMB 13288 and DSM 6472 (=NRRL NRS-887) as Aneurinibacillus danicus sp. nov. and  Brevibacillus limnophilus sp. nov. Int J Syst Evol Microbiol. 2004;54(Pt 2):419–27. PubMed, CrossRef
  16. Takebe F, Hirota K, Nodasaka Y, Yumoto I. Brevibacillus nitrificans sp. nov., a nitrifying bacterium isolated from a microbiological agent for enhancing microbial digestion in sewage treatment tanks. Int J Syst Evol Microbiol. 2012;62(Pt 9):2121-6.  PubMed, CrossRef
  17. Baek SH, Im WT, Oh HW, Lee JS, Oh HM, Lee ST. Brevibacillus ginsengisoli sp. nov., a denitrifying bacterium isolated from soil of a ginseng field. Int J Syst Evol Microbiol. 2006;56(Pt 11):2665-9. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.