Роль свободнорадикального окисления в процессах микробиологической деградации нефти тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Сазыкин, Иван Сергеевич

• Сазыкин, Иван Сергеевич
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Сазыкин, Иван Сергеевич

Содержание

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Цель и задачи исследования

Научная новизна

Положения, выносимые на защиту

Научно-теоретическое и практическое значение результатов

исследования

Апробация работы

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Использование микробных сообществ как наиболее перспективный путь ремедиации нефтяного загрязнения

1.2 Свободнорадикальные процессы и их регуляция в биологических системах

1.2.1 Характеристика основных форм свободных радикалов

1.2.2 Регуляция свободнорадикальных процессов

1.3 Современные представления о ферментативной и неферментативной деградации нефти и других поллютантов

1.3.1 Ферментативные процессы деградации углеводородов нефти

1.3.2 Генерация микроорганизмами АФК как возможная основа неферментативных механизмов деградации нефти

1.4 Механизмы неферментативной утилизации нефти как путь повышения эффективности биоремедиации нефтяных загрязнений

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Штаммы и питательные среды

2.1.1 Определение численности нефтеокисляющих микроорганизмов

2.1.2 Штаммы микроорганизмов, использованные в экспериментах и их выделение

2.1.3 Идентификация выделенных штаммов микроорганизмов

2.1.4 Использованные питательные среды

2.2 Постановка экспериментов с исследуемыми штаммами микроорганизмов

2.2.1 Элиминация плазмид из штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов при помощи бромистого этидия

2.2.2 Выращивание нефтеокисляющих микроорганизмов для . определения пофракционной биодеградации компонентов нефти

2.2.3 Выращивание нефтеокисляющих микроорганизмов, для определения индукции ферментов антиоксидантного комплекса (СОД и каталазы)

2.2.4 Определение торможения антиоксидантами окисления углеводородов нефти нефтьдеградирующими микроорганизмами

2.3 Приготовление бесклеточного экстракта микроорганизмов

2.4 Выделение плазмидной ДНК

2.5 Проведение электрофореза ДНК в агарозном геле

2.6 Определение пофракционной биодеградации компонентов нефти

2.7 Анализ бактериальных экстрактов в системе Н202-люминол-идуцированной и Ре(П)-идуцированной хемилюминесценции

2.8 Определение антиоксидантных свойств бесклеточных экстрактов исследуемых микроорганизмов при помощи биосенсора Escherichia coli MG1655 (pSoxS-lux)

2.9 Определение концентрации белка

2.10 Определение активности СОД

2.11 Определение активности каталазы

2.12 Статистическая обработка и достоверность результатов

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Выделение и идентификация изучаемых штаммов

нефтеокисляющих микроорганизмов и динамика изменения бактериоценозов нефтеокисляющих микроорганизмов в Керченском проливе (2007-2008 гг)

3.1.1 Динамика изменения бактериоценозов нефтеокисляющих микроорганизмов в Керченском проливе и прилегающих акваториях Азовского и Черного морей после аварии танкера в ноябре 2007 г

3.1.2 Выделение штаммов из воды и донных отложений Азовского моря

3.1.3 Идентификация выделенных штаммов микроорганизмов

3.2 Определение присутствия плазмид у изучаемых штаммов нефтеокисляющих бактерий

3.3 Утилизация нефти бесплазмидными вариантами штаммов

А. calcoaceticus № 6 и № 13

3.4 Пофракционная утилизация нефти изучаемыми нефтеокисляющими микроорганизмами

3.5 Н202-индуцированная люминолзависимая хемилюминесценция бесклеточных экстрактов нефтеокисляющих микроорганизмов Acinetobacter calcoaceticus

3.6 Ре(П)-индуцированная люминолзависимая хемилюминесценция бесклеточных экстрактов нефтеокисляющих микроорганизмов Acinetobacter calcoaceticus

3.7 Влияние бесклеточных экстрактов нефтеокисляющих микроорганизмов Acinetobacter calcoaceticus на биосенсор

Е. coli MG1655 (pSoxS-lux)

3.8 Влияние инкубации с живыми клетками нефтеокисляющих микроорганизмов Acinetobacter calcoaceticus на биосенсор Е. coli MGI655 (pSoxS-lux) в присутствии бензола

3.9 Ингибирование биодеградации нефти антиоксидантами

3.10 Изменение активности супероксиддисмутазы и каталазы в процессе инкубации нефтеокисляющих микроорганизмов Achromobacter xylosoxidans и Acinetobacter calcoaceticus в среде с индивидуальными углеводородами и сырой нефтью

3.11 Схема путей свободнорадикальной биодеградации различных фракций нефти

3.12 Особенности свободнорадикальной биодеградации смоло-

асфальтеновых фракций нефти

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

Список использованной литературы

Приложения

Приложение А. Результаты идентификации нефтеокисляющих

микроорганизмов посредством секвенирования 16s рДНК

Приложение Б. Справка о депонировании штамма Achromobacter

xylosoxidans № 4

Приложение В. Справка о депонировании штамма Acinetobacter

calcoaceticus № 13

Приложение Г. Предложения по использованию нефтеокисляющих бактерий Керченского пролива для получения препарата для борьбы с нефтяным загрязнением на Юге России

Перечень использованных сокращений

АФК - активные формы кислорода

ВКПМ - Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов

КОЕ - колониеобразующая единица

МЕ А - Мальц-агар

МПА - мясо-пептонный агар

мтДНК- митохондриальная ДНК

HCT - нитросиний тетразолий

ПАВ - поверхностно-активные вещества

ПАУ - полиароматические углеводороды

ПОЛ - перекисное окисление липидов

рДНК - ДНК, кодирующая рибосомальную РНК

СОД - супероксиддисмутаза

СРДУ - свободнорадикальная биодеградация углеводородов ХЛ - хемилюминесценция

ЦПХ - микробиологическая среда, содержащая цетилпиридиний хлорид ЭДТА - этилендиаминтетраацетат

CY20S - агар Чапека с дрожжевым экстрактом и 20% сахарозы

CYA -агар Чапека с дрожжевым экстрактом

DNA - дезоксирибонуклеиновая кислота

G25N -нитратный агар с глицерином

Ша - килодальтон

LB - среда Луриа-Бертрани

NAD(P)H - никотинадениндинуклеотидфосфат восстановленный NADH; НАДФН - никотинадениндинуклеотид восстановленный OF - среда окисление-ферментация (среда Хью - Лейфсона) pda - картофельно-глюкозный агар

RDBII - база данных по рибосомам, проект II (RibosomalDatabaseProjectll) rDNA- ДНК, кодирующая рибосомальную РНК SDS - додецил сульфат натрия

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль свободнорадикального окисления в процессах микробиологической деградации нефти»

Введение

Актуальность исследования

Научно-техническое развитие принесло человечеству кроме новых возможностей и растущего качества жизни целый ряд серьезных экологических проблем. Увеличение потребления энергии, топлива и смазочных материалов, различных пластических масс и других продуктов нефтехимии и, как следствие, постоянный рост добычи и объемов транспортировки нефти связаны с растущим загрязнением окружающей среды нефтью и нефтепродуктами (Atlas, Bartha, 1992; Миронов, 2002; Prince, 1993; Swannell et al., 1996).

Для ускорения восстановления загрязненных нефтяными углеводородами экосистем необходимо использовать не только технические средства, но и биологические резервы микробных сообществ, так как окисление углеводородов микроорганизмами - это ведущий фактор процесса биодеградации нефти.

В связи с интенсивным развитием нефтегазового комплекса в Южном регионе изучение штаммов микроорганизмов, участвующих в деструкции нефти в экосистемах Азовского и Черного морей, приобретает особую значимость.

Биоремедиация — наиболее низкозатратный и, при этом, наиболее безопасный и естественный для природных экосистем способ очистки от нефтяных загрязнений (Коронелли, 1996; Логинов и др., 2000; Черных и др., 2004).

Для эффективного использования какого-либо биологического механизма необходимо детальное знание о процессах, которые при этом происходят. До настоящего времени считалось, что основным, практически единственным путем биологической деградации соединений нефти является ферментативное окисление углеводородов. Энзиматическая утилизация углеводородов микроорганизмами подробно изучена за последние четыре десятилетия (Van Hamme et al., 2003). При этом для высокомолекулярных углеводородов, полиароматических углеводородов с пятью и более кольцами, а также смол и асфальтенов не известны механизмы ферментативной деградации, в лучшем случае, описан феномен их кометаболизма.

В последние годы появились работы, посвященные комплексной химико-

биологической обработке нефтезагрязненных почв, при которой происходило свободнорадикальиое окисление соединений нефти (Goi et al., 2006; Ndjou'oua, Cassidy, 2006; Palmroth et al, 2006; Rojas-Avelizapa et al.,2005; Ye et al., 2006). При этом показана ее более высокая эффективность по сравнению с биологической очисткой.

Параллельно постепенно накапливались данные о том, что сами микроорганизмы могут производить пероксид водорода и другие виды активных форм кислорода в весьма заметных количествах (Imlay, 2008; Stephen et al., 2007; van Beilen, Funhoff, 2005; Porasuphatanaa et al., 2003; Kato et al., 2009).

В свете имеющейся к настоящему моменту информации, изучение неферментативных механизмов биодеградации нефти с участием активных форм кислорода и свободных радикалов представляется черезвычайно актуальным. Это поможет глубже понять процессы, протекающие при биоремедиации, и использовать их при борьбе с нефтяными загрязнениями наиболее эффективным образом.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было исследовать динамику бактериоценозов нефтеокисляющих микроорганизмов в Керченском проливе после аварии танкера «Волгонефть-139» в ноябре 2007 г. и изучить роль процессов свободнорадикального окисления в микробиологической деградации нефти.

Основные задачи, решенные в процессе выполнения работы:

выделение и идентификация чистых культур нефтеокисляющих микроорганизмов из проб воды и донных отложений, взятых с места аварии танкера в Керченском проливе в ноябре 2007 г., а также в зоне загрязнения акватории Азовского моря нефтепродуктами (нефть, мазут, дизельное топливо, льяльные воды) и определение уровня биодеградации различных фракций нефти выделенными штаммами нефтеокисляющих микроорганизмов;

оценка количественных изменений бактериоценозов

нефтеокисляющих микроорганизмов в Керченском проливе и прилегающих

акваториях Черного и Азовского морей в период с ноября 2007 года по июнь 2008 года включительно;

определение уровня свободнорадикальных процессов и антиоксидантной защиты методами хемилюминесценции и в системе биологической детекции с биосенсором Е. coli MGI655 (pSoxS-lux), а также активности ферментов антиоксидантного комплекса (каталазы и супероксиддисмутазы) нефтеокисляющих микроорганизмов, выращиваемых в присутствии и в отсутствии нефти;

исследование влияния различных антиоксидантов на биодеградацию нефти выделенными штаммами нефтеокисляющих микроорганизмов;

изучение путей биодеградации соединений нефти, для которых неизвестны ферментные системы утилизации в процессе инкубации с исследуемыми нефтеокисляющими микроорганизмами.

Научная новизна

Впервые исследован не описанный ранее неферментативный путь биодеградации соединений нефти с участием активных форм кислорода.

Впервые описан феномен ингибирования антиоксидантами микробиологического окисления нефти, что служит прямым доказательством участия активных форм кислорода в микробиологической деструкции нефти.

Исследована и количественно охарактеризована биодеградация различных фракций нефти (углеводородов, смол и асфальтенов) 14 штаммами нефтеокисляющих микроорганизмов.

Исследована и количественно охарактеризована индукция ферментов антиоксидантного комплекса (супероксиддисмутазы и каталазы) некоторыми углеводородами у штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов Achromobacter xylosoxidans и Acinetobacter calcoaceticus.

Исследована динамика изменений бактериоценоза нефтеокисляющих микроорганизмов в течение длительного периода (более 10 месяцев) на месте

аварии танкера «Волгонефть-139» в Керченском проливе и на прилегающих акваториях Азовского и Черного морей.

Положения, выносимые на защиту

1. В воде и донных отложениях Керченского пролива присуствуют микроорганизмы - нефтедеструкторы, относящиеся к видам Achromobacter xylosoxidans, Acinetobacter calcoaceticus, Pseudomonas anguilliseptica, Micrococcus luteus, Kocuria rosea, Kocuria rhizophila, Shewanella putrefaciens, Exiguobacterium undae. Наиболее активными нефтедеструкторами из 14 выделенных штаммов являются два: Achromobacter xylosoxidans № 4 и Acinetobacter calcoaceticus № 13.

2. После аварии танкера «Волгонефть-139» в ноябре 2007 г. отмечен интенсивный процесс микробиологической трансформации углеводородов, что подтвеждает высокая численность нефтеокисляющих бактерий, зарегистрированная в поверхностных горизонтах воды в Таманском заливе и в районе косы Тузла. Титр нефтеокисляющих микроорганизмов в поверхностных горизонтах воды Керченского пролива оставался достаточно высоким до мая 2008 года и несколько снизился только летом. Осенью показатели численности нефтеокисляющего бактериоценоза оставались практически неизменными, что свидетельствует о длительном характере процессов биодеградации нефтепродуктов после данной аварии.

3. Культивирование изучаемых штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов Acinetobacter calcoaceticus на среде, содержащей нефть в качестве единственного источника углерода, приводит к увеличению содержания в клетках как прооксидантных веществ, так и антиоксидантов, а выращивание нефтьдеградирующих микроорганизмов Achromobacter xylosoxidans и Acinetobacter calcoaceticus в среде, содержащей декан, гексадекан и сырую нефть, приводит к значительной индукции супероксиддисмутазы.

4. Культивирование штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов Achromobacter xylosoxidans, Acinetobacter calcoaceticus и Bacillus subtilis ВКПМ B-1895 с антиоксидантами (аскорбиновая кислота, маннитол, а-токоферола ацетат и

ионол) подавляет биодеградацию нефти, в отдельных случаях вплоть до практически полного ее ингибирования.

5. В дополнение к ферментативному, существует свободнорадикальный путь биодеградации соединений нефти. При этом могут происходить процессы, сходные с перекисным окислением липидов.

Научно-теоретическое и практическое значение результатов исследования

Из воды и донных отложений Керченского пролива выделено 14 штаммов нефтьдеградирующих микроорганизмов.

Исследована динамика изменений бактериоценоза нефтеокисляющих микроорганизмов в течение длительного периода (более 10 месяцев) на месте аварии танкера в Керченском проливе и на прилегающих акваториях Азовского и Черного морей.

Создана плотная селективная питательная среда и получен патент на изобретение № 2415919 «Способ выделения нефтеокисляющих микроорганизмов из окружающей среды» (Сазыкин и др., 2011-6).

Для всех выделенных штаммов микроорганизмов количественно охарактеризована биодеградация различных фракций нефти (углеводородов, смол и асфальтенов). Использование такого подхода позволяет отбирать перспективные для биоремедиации штаммы и содавать ассоциации взаимодополняющих микроорганизмов, ориентированных на биодеградацию различных фракций нефтепродуктов.

Отобраны активные шаммы нефтеокисляющих микроорганизмов, которые можно применять для биоремедиации нефтяных загрязнений. Два наиболее активных деструктора углеводородов нефти из выделенных штаммов бактерий -АскготоЪааег ху\о$ох1с1ат № 4 и Асте1оЪас1ег са1соасейсш № 13 приняты на национальное патентное депонирование во Всесоюзную Коллекцию Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП «ГосНИИГенетика» под

регистрационными номерами ВКПМ В-10344 и ВКПМ В-10353 (Приложения Б и В).

Подготовлены «Предложения по использованию нефтеокисляющих бактерий Керченского пролива для получения препарата для борьбы с нефтяным загрязнением на Юге России» (Приложение Г).

Создана база данных по нефтеокисляющим микроорганизмам Керченского пролива (таксономическая принадлежность, биохимические свойства) (Сазыкина и ДР., 2011).

Показано, что антиоксиданты ингибируют биодеградацию соединений нефти у исследованных штаммов микроорганизмов, что служит прямым доказательством участия активных форм кислорода в микробиологической деструкции нефти.

В результате проведенных исследований заложены теоретические основы нового подхода к изучению процесса биодеградации нефти и предложена схема путей свободнорадикальной биодеградации как легких, так и тяжелых фракций нефти (углеводородов, смол и асфальтенов).

Апробация работы

Результаты диссертации доложены на Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2009); III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2009); Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология-2009. Современные биоаналитические системы, методы и технологии» (Пущино, 2009); Научно-практической конференции грантодержателей Российского фонда фундаментальных исследований и администрации Краснодарского края «Вклад фундаментальных исследований в развитие современной инновационной экономики Краснодарского края» (Краснодар, 2009); Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010); 4-й Международной телеконференции «Фундаментальные науки и практика» (Томск, 2011); 5-й Всероссийской научно-практической конференции с международным

участием «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2011); IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2011) и Ученых Советах НИИ биологии ЮФУ.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Сазыкин, Иван Сергеевич

119 Выводы

1. Из воды и донных отложений, отобранных на месте аварии танкера «Волгонефть-139» в Керченском проливе в ноябре 2007 г., а также в зоне загрязнения акватории Азовского моря нефтепродуктами, выделено 14 штаммов нефтьдеградирующих бактерий, идентифицированных как: Pseudomonas anguilliseptica (2 штамма); Achromobacter xylosoxidans (4 штамма); Acinetobacter calcoaceticus (2 штамма); Exiguobacterium undae (1 штамм), Kocuria rosea (2 штамма), Kocuria rhizophila (1 штамм), Micrococcus luteus (1 штамм), Shewanellaputrefaciens (1 штамм).

2. Высокая численность нефтеокисляющих бактерий, обнаруженная после аварии танкера в Керченском проливе, свидетельствует об активно протекающих микробиологических процессах деградации углеводородов, источником которых явились разлившиеся в результате аварии нефтепродукты. Повышенный титр нефтеокисляющих микроорганизмов, наблюдавшийся в Керченском проливе весной и летом 2008 г., свидетельствует о длительном характере процессов биодеградации нефтепродуктов.

3. Рост штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов на среде, содержащей нефть или индивидуальные углеводороды, приводит к усилению свободнорадикальных процессов, а также к значительному росту содержания супероксид-анион радикала и антиоксидантов в бактериальных клетках.

4. Выращивание штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов на среде с нефтью в качестве единственного источника углерода в присутствии антиоксидантов (аскорбиновая кислота, маннитол, а-токоферола ацетат и ионол) приводит к подавлению утилизации нефти, вплоть до практически полного ее ингибирования. Особенно эффективным среди протестированных антиоксидантов являлся ионол.

5. Выявлены эффекты микробиологической деградации смол и асфальтенов нефти, для утилизации которых не известны пути метаболизма, опосредованные ферментами. Существует свободнорадикальный путь микробиологического разрушения соединений нефти, протекающий наряду с ферментативными процессами ее биодеградации. Особенностью свободнорадикальной биодеградации соединений нефти является способность их радикалов к рекомбинации с образованием более высокомолекулярных продуктов.

Заключение

Для оценки уровня деструкции углеводородов, смол и асфальтенов и изучения механизмов свободнорадикальной биодеградации соединений нефти, на месте аварийных разливов в Азовском море выделено 23 штамма нефтеокисляющих микроорганизмов.

Проведены исследования динамики бактериоценоза нефтеокисляющих микроорганизмов в Керченском проливе и на прилегающих акваториях Азовского и Черного морей в течение длительного периода после разлива нефтепродуктов в результате аварии танкера.

Проведена идентификация 14 выделенных штаммов бактерий с использованием стандартных методов, применяемых в микробиологии, а также при помощи секвенирования генов 16S рибосомальной РНК. По культурально-морфологическим признакам идентифицированы 7 штаммов плесневых грибов -деструкторов нефти, выделенных в Керченском проливе Азовского моря на месте аварии танкера в ноябре 2007 года.

Среди выделенных микроорганизмов идентифицированы представители 7 родов бактерий (Exiguobacterium, Achromobacter, Kocuria, Acinetobacter, Pseudomonas, Shewanella и Micrococcus).

Разработаны среды, содержащие нефть или нефтепродукты, которые дают возможность как для выделения нефтеокисляющих микроорганизмов, так и для поддержания их в активном состоянии с минимальными потерями их деструкционных свойств.

У восьми из четырнадцати исследованных штаммов были обнаружены плазмиды: Achromobacter xylosoxidans (штаммы № 2, 4, 5 и 7), Acinetobacter calcoaceticus (штаммы № 6 и 13), Achromobacter xylosoxidans (штамм № 7), Shewanella putrefaciens (штамм № 10) и Micrococcus luteus (штамм № 12). Для двух штаммов {Acinetobacter calcoaceticus штаммы № 6 и № 13) были получены бесплазмидные варианты.

Подобран оптимальный метод пофракционного анализа биодеградации сырой нефти.

Для 14 идентифицированных штаммов и штамма Bacillus subtilis ВКПМ В-1895 были определены уровни биодеградации различных фракций нефти (углеводороды, смолы и асфальтены). Максимальной активностью по переработке нефти отличаются Achromobacte rxylosoxidans штаммы № 4, 5 и 7; Acinetobacter calcoaceticus штаммы № 6 и № 13, каждый из которых утилизировал больше 10 % нефти во время инкубации в течение 7 суток при температуре 30°С. Деструкция нефти эффективно идет в диапазоне температур 15-37°С.

Экстракты двух штаммов Acinetobacter calcoaceticus, выращенных на среде, содержащей нефть, и среде без нефти, исследованы методами Н202-люминол индуцированной хемилюминесценции (XJ1) и Ре(П)-идуцированной XJI. Определено их действие на биосенсор Е. coli MGI 655 (pSoxS-lux). По данным хемилюминесценции, штаммы Acinetobacter calcoaceticus продуцируют антиоксиданты, защищающие клетки биосенсора от окислительного стресса и снижающие XJI-ответ при индукции Fe(II). Эти же штаммы при выращивании в среде, содержащей сырую нефть, образуют прооксиданты, провоцирующие окислительный стресс в клетках Sox-lux биосенсора и продуцирующие активные формы кислорода.

Ингибирование биодеградации компонентов нефти штаммами Achromobacter xylosoxidans, Acinetobacter calcoaceticus и Bacillus subtilis ВКПМ В-1895при помощи антиоксидантов (аскорбиновая кислота, маннитол, а-токоферола ацетат и ионол) показало, что исследованные штаммы широко используют АФК в процессе биодеградации нефти. Все протестированные антиоксиданты в той или иной степени предотвращают окисление углеводородов, смол и асфальтенов. Учитывая эффективность ионола в качестве ингибитора окисления углеводородов и его специфичность по отношению к радикалам, выдвинута гипотеза об участии в этом процессе гидроксильного радикала и супероксид-анион радикала.

Индукция супероксиддисмутазы при лимитировании субстратов для ферментативного окисления углеводородов, и замедленный рост Achromobacter xylosoxidans и Acinetobacter calcoaceticus, подтверждают возможность неферментативного неспецифического окисления углеводородов нефти по свободнорадикальному механизму, и важную роль в этом процессе супероксид-анион радикала.

В результате проведенных исследований предложена схема путей свободнорадикальной биодеградации как легких, так и тяжелых фракций нефти (углеводородов, смол и асфальтенов).

Создана база данных по нефтеокисляющим микроорганизмам Керченского пролива (таксономическая принадлежность, биохимические свойства).

Два наиболее активных деструктора углеводородов нефти из выделенных штаммов бактерий - Achromobacter xylosoxidans и Acinetobacter calcoaceticus приняты на национальное патентное депонирование во Всесоюзную Коллекцию Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП «ГосНИИГенетика» под регистрационными номерами ВКПМ В-10344 и ВКПМВ-10353 (Приложение А, Б).

Деструкторы нефти, выделенные из водоемов Азово-Черноморского бассейна, после проведения необходимой сертификации, могут быть использованы для создания препаратов для биоремедиации нефтяного загрязнения в любых регионах, сходных по климатическим условиям с ЮФО РФ.

Подготовлены «Предложения по использованию нефтеокисляющих бактерий Керченского пролива для получения препарата для борьбы с нефтяным загрязнением на Юге России» (Приложение В).

Зарегистрирован патент на «Способ выделения нефтеокисляющих микроорганизмов из окружающей среды» (Сазыкин и др., 2011).

Область применения полученных результатов - экология. Данные могут быть использованы для создания экспресс-тестов с целью скрининга наиболее активных нефтьдеградирующих микроорганизмов и разработки новых, более эффективных, технологий биоремедиации.

Значимость работы определяется приоритетным характером нефте-газового комплекса для экономики России. Развитие технологий биоремедиации позволит свести к безопасному минимуму экологические последствия работы отрасли.

Новые знания о свободнорадикальных механизмах окисления компонентов нефти, полученные в ходе выполнения работы, могут быть применены для разработки комплексных, химико-биологических технологий ремедиации нефтяных загрязнений. Необходимо провести детальный биохимический анализ механизмов деструкции нефти наиболее активными штаммами. Использование теории, описывающей процессы свободнорадикального окисления, позволит создать методики для мониторинга эффективности биодеструкции углеводородов в режиме реального времени и предложить селекционные или генно-инженерные методы дальнейшего повышения эффективности биодеградации нефти микроорганизмами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Сазыкин, Иван Сергеевич, 2012 год

Список использованной литературы

1 Архипченко И.А., Нуйкин А.Ф., Лукашов В.Н. Рекомендации по подбору оптимальных технологий биологической рекультивации нефтезагрязненных земель. // Экология и пром-сть России. - 2004. - Спец. вып. - С. 24-26.

2 Биргер М. О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. - М.: Медицина, 1973. - 73 с.

3 Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С., Федорова З.Ф. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии / Под. Ред. Л.Б.Борисова. -2-е изд., перераб. И доп. - М.; Медицина, 1984. - 256 с.

4 Вассоевич Н.Б. Происхождение нефти // Вестник МГУ, серия Геология, 1975.-№6.-С. 3-23.

5 Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А .Я., Деев А.И. Биофизика. - М.: Медицина, 1983. - 289 с.

6 Владимиров Ю.А., Азизова O.A., Деев А.И., Козлов A.B., Осипов А.Н., Рощупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах // серия Биофизика (Итоги науки итехники ВИНИТИ АН СССР). М. - 1991. - Т. 29. - 252 с.

7 ГОСТ Р 51446-99 (ИС07218-96). Продукты пищевые. Общие правила микробиологических исследований.

8 Демьяненко А. Ф., Мизгирев Н. С. Микробиологическая очистка грунтов от нефтепродуктов в закрытых реакторах изотермического типа //Вестник ВНИИЖТ, 2005, № 5. Электронный ресурс http://www.css-rzd.ru/vestnik-vniizht/v2005-5/v5-6.htm (дата обращения 25.04.2011)

9 Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр СОД эритроцитов и плазмы человека // Лаб. Дело. - 1983. -№10.-С. 30-33.

10 Дубинина Е.Е. Некоторые особенности функционирования ферментативной антиоксидантной защиты плазмы крови человека // Биохимия. -1993. - Т. 58. вып. 2. - С. 268-273.

11 Зенков Н.К., Меныцикова Е.Б. Активированные кислородные метаболиты в биологических системах // Успехи соврем, биологии. - 1993. - Т. 113. - Вып. 3. -С.286-296.

12 Израэль Ю. А., Цыбань А. В. Антропогенная экология океана. -JI: Гидрометеоиздат, 1988. - 528 с.

13 Ильинский В.В., Поршнева О.В., Семененко М.Н. Углеводородокисляющие микроорганизмы в прибрежных и открытых водах Можайского водохранилища // Водные ресурсы. - 1998. - Т. 25, № 3. - С. 335-338.

14 Карапетян A.B., Мкртчан Н.И. Бе-содержащая супероксиддисмутаза из Pseudomonas aeruginosa II Биохимия. - 1996. - Т. 61. - вып. 8. - С. 1408-1413.

15 Кленкин А. А., Павленко JI. Ф., Темердашев 3. А. Некоторые методические особенности определения уровня нефтяного загрязнения водных экосистем // Заводская лаборатория. - 2007. - Т. 73. - № 2. - С. 31-35.

16 Кормак Д. Борьба с загрязнением нефтью и химическими веществами. -Москва: Транспорт, 1989. - 367 с.

17 Королев В. А. Очистка грунтов от загрязнений. - М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. - 365 с.

18 Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. -1988. №1. - С. 16-19.

19 Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Семененко М.М. Нефтяное загрязнение и стабильность морских экосистем // Экология. - 1994. - № 4. - С. 78-81.

20 Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде. Обзоры // Прикладная биохимия и микробиология. -1996. - Т. 32. - №6. - С. 579-585.

21 Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль глутатиона // Успехи совр. биол. - 1990. - Т. 110. вып. 1. - С. 37-50.

22 Лабинская A.C. Микробиология с техникой микробиологических исследований. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Медицина, 1978. - 394 с.

23 Ланчини Д., Паренти Ф. Антибиотики. Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. -

272 с.

24 Логинов О.Н., Силищев H.H., Бойко Т.Ф., Галимзянова Н.Ф. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений. - Уфа: Реактив, 2000. - С. 13-52.

25 Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов // Успехи соврем, биологии. - 1993. - Т. 113. вып. 4. - С. 362-373.

26 Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З., Бондарь И.А., Круговых Н.П., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. - М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.

27 Метелица Д.Н. Активация кислорода ферментными системами / Д.Н. Метелица. - М., Наука, 1983. - 256 с.

28 Методические указания по определению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам методом диффузии в агар с использованием дисков. - № 2675 - 83, от 10 марта 1983 г.

29 Методы общей бактериологии, т. 1 / Под ред. Ф. Герхардта и др. - М.: Мир. - 1984. - 536 с.

30 Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. - Киев: Наукова Думка, 1971. - 235 с.

31 Миронов О.Г. Биологические ресурсы моря и нефтяное загрязнение. - М.: Пищепромиздат, 1972. - 105 с.

32 Миронов О.Г. // Нефтяное загрязнение и жизнь моря. - К.: Наукова думка, 1973.-88 с.

33 Миронов О.Г. Бактериальная трансформация нефтяных углеводородов в прибрежной зоне моря // Морской экологический журнал. - 2002. - Т. 1. - № 1. - С. 56-66.

34 Определитель бактерий Берджи. Т. 1,2/ Под ред. Дж.. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, С. Уильямса. - М.: Мир, 1997. - 800 с.

35 Осипов А.Н., Азизова O.A., Владимиров Ю.А. Активированные формы кислорода и их роль в организме // Успехи биол. химии. - 1990. - Т. 31. - С. - 180— 208.

36 Павленко JI. Ф. Определение нефтепродуктов в природных водах: Автореф. дис. канд. хим. наук. - Ростов н/Д.: ГХИ, 1982. - 28 с.

37 Павленко JI. Ф., Семенов А. Д., Страдомская А. Г., Лопатина Л. Н. Смолистые компоненты нефти в природных водах // Гидрохим. мат.-лы, 1978. -Т. 74.-С. 18-23.

38 Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа- М.: Изд-во ВНИРО, 1997. - 350 с.

39 Пирог Т.П., Шевчук Т.А., Волошина И.Н., Грегирчак H.H. Использование иммобилизованных на керамзите клеток нефтеокисляющих микроорганизмов для очистки воды от нефти // Прикладная биохимия и микробиология. - 2005. - Т. 41. -№ 1. - С. 58-63.

40 Поконова Ю. В. Химия высокомолекулярных соединений нефти. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, - 1980. - 192 с.

41 Поршнева О. В. Родококки в водных экосистемах / Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. - Москва, МГУ, - 1998. - 24 с.

42 Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: реакционная способность и эффективность. - М.: Наука. - 1988. - 320 с.

43 Родина А.Г. Методы водной микробиологии. - М.: Наука, 1965. - 363 с.

44 Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводород окисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. - 1982. - Т. 51. - С. 324-348.

45 Рубцова С.И. Нефтеокисляющая микрофлора в прибойной зоне г. Севастополя // Ученые записки таврического национального университета им. В. И. Вернадского / Серия "Биология". - 2001. - Т.14. (53). - № 2. - С. 151-155.

46 Рубцова С.И., Егоров В.Н.. Влияние абиотических факторов на численность нефтеокисляющих бактерий в прибрежных районах черного моря // Экология моря. - 2004. - Вып. 66. - С. 91-99.

47 Савицкий П.А., Рожкова A.M., Тишков В.И., Упоров И.В., Руденская Г.Н., Газарян И.Г. Существование центра связывания индолил-3-уксусной кислоты в пероксидазах растений. Структурное сходство пероксидаз и ауксин-связывающих белков // Биохимия. - 1998. - Т. 63. - вып. 6. - С. 749-754.

48 Сазыкин И.С., Сазыкина М.А., Чистяков В.А. Разложение нефти микроорганизмами. Экологические аспекты // Известия Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. - 2009-а. - Т. 6. - С. 88-93.

49 Сазыкин И.С., Чистяков В.А., Сазыкина М.А. // Ферментативные и неферментативные механизмы деградации углеводородов нефти микроорганизмами // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2009-6. - Т. 6. - С. 50-57.

50 Сазыкин И.С., Сазыкина М.А., Чистяков В.А., Кленкин A.A., Павленко Л.Ф. Утилизация углеводородов, смол и асфальтенов нефтеокисляющими микроорганизмами Керченского пролива // Вода: Химия и Экология. - 2011 -а. - № 1.-С. 29-34.

51 Сазыкин И.С., Сазыкина М.А., Чистяков В.А.; Пат. 2415919. Российская Федерация, МПК C12N1/20. Способ выделения нефтеокисляющих микроорганизмов из окружающей среды / заявитель и патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет". -2009134737/10, заявл. 16.09.09; опубл. 2011.04.10, Бюл. № 10. - 9 е.: табл. 1. (б)

52 Сазыкин И.С., Прокофьев В.Н., Чистяков В.А., Сазыкина М.А., Внуков В.В.Хемилюминесценция экстрактов нефтеокисляющих бактерий Acinetobacter calcoaceticus и их действие на PsoxS'::lux биосенсор // Прикладная биохимия и микробиология. 2011-в. - Т. 47. - № 4. - С. 1-5.

53 Сазыкина М.А., Сазыкин И.С., Чистяков В.А., Денисенко Ю.В. Программный комплекс «База данных по нефтеокисляющим микроорганизмам Керченского пролива (таксономическая принадлежность, биохимические свойства)»: свидетельство о регистрации электронного ресурса № 16517 / Сазыкина М.А., Сазыкин И.С., Чистяков В.А., Денисенко Ю.В. № 50201050308; заявл. 15.12.2010; выдано 12.01.2011. (г).

54 Санитарно-эпидемиологические правила. СП 1.3.2322-08. Безопасность работы с микроорганизмами III—IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней. М.: Госкомсанэпиднадзор РФ, 2008.

55 Сваровская Л.И., Алтунина Л.К.Активность почвенной микрофлоры в условиях нефтяных загрязнений // Биотехнология. - 2004. - № 3. - С. 63-69.

56 Сергиенко С. Р., Таимова Б. А., Талалаев Е. И. Высокомолекулярные соединения нефти. - М., 1964. - 541 с.

57 Сергиенко С. Р. Обзор структур нефтяных смол и асфальтенов в различных русских нефтях// Нефтехимия. - 1977. - Т. 17. - № 6. - С. 809 - 819.

58 Сирота Т.В. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использование его для измерения активности СОД // Вопр. мед. Химии. - 1999.-№3.-С. 14-15.

59 Справочник. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. -М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2001. - 185 с.

60 Таскаев А.И., Боровинских А.П., Архипченко И.А. Опыт биологической рекультивации земель в условиях Крайнего Севера [Нефтезагрязненные земли]. // Экология и пром-сть России. - 2004. - Спец. вып. - С. 27-31.

61 Уцов С.А., Шаймарданова Н.Ф., Бутаев A.M. Нефтяное загрязнение и бактериопланктон Северного Каспия // Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане. Махачкала, 1999. С. 173.

62 Флоровская В. Н. Люминесцентно-битуминологический метод в нефтяной геологии. - М.: Изд. МГУ 1957 - 290 с.

63 ФР. 1.31.2005.01511 МВИ массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных (пресных и морских) и очищенных сточных и питьевых вод.

64 ФР.1.31.2005.01512 МВИ массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и донных отложений пресноводных и морских водоёмах.

65 Фридович И. Радикалы кислорода, пероксид водорода и токсичность кислорода // Свободные радикалы в биологии / Под ред. У. Прайора. - М.: Мир, 1979.-T. 1.-С. 272-314.

66 Цыбань A.B., Симонов А.И. Процессы микробного окисления нефти в море // Человек и биосфера. Изд-во МГУ. 1979. С. 143-159.

67 Цыбульский И.Е., Корпакова И.Г., Белова J1.B., Сазыкина М.А., Сазыкин И.С., Афанасьев Д.Ф., Коленко М.А. Характеристика процессов самоочищения морской среды с участием нефтеокисляющих микроорганизмов в районе аварии танкера в Керченском проливе // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Естественные науки. - 2010. - № 1. - С. 78-82.

68 Черных Н.А., Батовская Е.К., Баева Ю.И., Головкин В.Г. Почвенные микроорганизмы в условиях нефтезагрязнения // Экологические системы и приборы. - 2004. - № 12.-С. 15-19.

69 Шерстнев М.П. Методика регистрации активированной родамином Ж хемилюминесценции плазмы и сыворотки крови в присутствии ионов двухвалетного железа // Вопросы хемилюминесценции. - 1990. - Т. 1. - № 1. - С. 19-21

70 Шестаков В.А., Бойчевская И.О., Шерстнев М.П. Хемилюминесценция плазмы крови в присутствии перекиси водорода // Вопросы мед. Химии. - 1979. -№2.-С. 132-137.

71 Шлегель Г. // Общая микробиология. - М.: Мир, 1987. - 567 с.

72 Эрих В.Н. Химия нефти и газа. - Л.: Химия, 1969. - 281 с.

73 Annweiler Е., Materna A., Safmowski M., Kappler A., Richnow H. H., Michaelis W., Meckenstock R. U. Anaerobic degradation of 2-methylnaphthalene by a sulfate-reducing enrichment culture // Appl. Environ. Microbiol. - 2000. - V. 66. -P. 5329-5333.

74 Atlas R.M., Bartha R. Hydrocarbon biodégradation and oil spill bioremediation. // Adv. - Microb. Ecol. - 1992. - V. 12. - P. 287-338.

75 Atlas RM., Cerniglia C.E. Bioremediation of petroleum pollutants: diversity and environmental aspects of hydrocarbon biodégradation // Bioscience. - 1995. - V. 45 - P.332-338.

76 Banat I.M., Makkar R.S., Cameotra S.S. Potential commercial applications of microbial surfactants //Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2000. - V. 53. - P. 495-508.

77 Bartha R. Biotechnology of petroleum pollutant biodégradation // Microb. Ecol. - 1986.-V. 12.- P. 155-172.

78 Bast A., Haenen G.R.M.M., Doelman C.J.A. Oxidants and antioxidants: State of the art //Amer. J. Med. - 1991. - V. 91. Suppl. 3C. - R 2-13.

79 Becker J.R. Crude oil waxes, emulsions, and asphaltenes. - Tulsa, Okla: Pennwell Books, 1997.-276 p.

80 Bekerman R, Segal G, Ron E. Z., Rosenberg E. The AlnB protein of the bioemulsan alasan is a peroxiredoxin // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2005. - V. 66. - № 5. -P. 536-541.

81 Beligni M.V., Fath A., Bethke P. C., Lamattina L., Jones R. L. Nitric Oxide Acts as an Antioxidant and Delays Programmed Cell Death in Barley Aleurone Layers // Plant Physiology. - 2002. - V. 129. - P. 1642-1650.

82 Belousova N.I., Baiyshnikova L.M., Shkidchenko A.N. Change of oil-degrading activity in microorganisms stored under laboratoiy conditions // Prikl. Biokhim. Mikrobiol. -2008.-V.44.- №3.-P. 314-318.

83 Brakstad O.G, L0deng A.G Microbial diversity during biodégradation of crude oil in seawater from the North Sea // Microb. Ecol. - 2005. - № 49(1). - P. 94-103.

84 Bressler D. C., Fedorak P. M. Bacterial metabolism of fluorene, dibenzoiuran, dibenzothiophene, and carbazole // Can. J. Microbiol. - 2000. - P. 397-409.

85 Budzinski H., Nadalig T., Raymond N., N'Matuzahroh, Gilewicz M. Evidence of two metabolic pathways for degradation of 2-methylphenanthrene by Sphingomonas sp. strain (2MPII) // Environ. Toxicol. Chem. - 2000. - V. 19. - P. 2612-2677.

86 Cerniglia C.E. Biodégradation of polycyclic aromatic hydrocarbons // Biodégradation. - 1992. - V. 3. - P. 351-368.

87 Cerniglia C.E. Fungal metabolism of polycyclic aromatic hydrocarbons: past, present and future applications in bioremediation // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. - 1997. V. 19.-P. 324-333.

88 Chen S.-H., Aitken M.D. Salicylate stimulates the degradation of high-molecular weigh polycyclic aromatic hydrocarbons by Pseudomonas saccharophila PI5 // Environ. Sci. Technol. - 1999. -V. 33. - P. 435-439.

89 Csutak O., Ghindea R., Stoica I., Soare S., Ionescu R., Creanga O., Vassu T. Preliminary identification and classification of five new yeast strains isolated from oil-

polluted environment // Roum. Arch. Microbiol. Immunol. - 2005. № 64 (1-4). -P. 65-71.

90 Deen R. A. The chemistry of crude oils in relation to their spillage on the sea. The biological fleets of oil pollution in littoral communities fields studies concil / 1968. -London. - 251 p.

91 Dimascio P., Briviba K., Sasaki S.T. et al. The reaction of peroxynitrite with tert-butil hydroperoxide produces singlet molecular oxygen // Biol. Chem. - 1997. - V. 378.-P. 1071-1074.

92 Dutta T.K., Harayama S. Biodégradation of n-alkylcycloalkanes and n-alkylbenzenes via new pathways in Alcanivorax sp. strain MBIC 4326 // Appl. Environ. Microbiol. - 2001. - V. 67. - P. 1970-1974.

93 Ehrlich H.L. Geomicrobiology / H.L. Ehrlich. - 4th edition. - New York: Marcel Dekker, 2002. - 768 p.

94 Ergas S. J., Shumway L., Fitch M. W., Neemann J. J. Membrane process for biological treatment of contaminated gas streams // Biotechnol. Bioeng. - 1999. - V. 63. -P. 431-441.

95 Faine L.A., Rodrigues H.G., Galhardi C.M., Ebaid G.M.X., Diniz Y.S., Fernandes A.A.H., Novelli E.L.B. Butyl hydroxytoluene (BHT)-induced oxidative stress: Effects on serum lipids and cardiac energy metabolism in rats // Exp.Toxicol. Pathol. -2006.-V. 57.-P. 221-226.

96 Ferraro D.J., Brown E.N., Yu C.L., Parales R.E., Gibson D.T., RamaswamyS. Structural investigations of the ferredoxin and terminal oxygenase components of the biphenyl 2,3-dioxygenase from Sphingobium yanoikuyae B1 // BMC Struct. Biol. - 2007. - 7:10. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=l847435

97 Funhoff E. G., Salzmann J., Bauer U., Witholt B., van Beilen J. B. Hydroxylation and epoxidation reactions catalyzed by CYP153 enzymes // Enzyme and Microbial Technology. - 2007. - V.40. - P.806-812.

98 Godocikovâ J., Bohâcovâ V., Zâmocky M., Polek B. Production of catalases by Comamonas spp. and resistance to oxidative stress // Folia Microbiol (Praha). - 2005. -V. 50.-№2.-P. 113-118.

99 Goi A, Kulik N., Trapido M. Combined chemical and biological treatment of oil contaminated soil // Chemosphere. - 2006. - V. 63. - № 10. - P. 1754-1763.

100 Goyal A.K., Zylstra G.J. Molecular cloning of novel genes for polycyclic aromatic hydrocarbon degradation from Comamonas testosteroni GZ39 // Appl. Environ. Microbiol. - 1996. - V. 62. - P. 230-236.

101 Gram T. E. Chemically reactive intermediates and pulmonary xenobiotic toxicity // Pharmacol. Rev. - 1997. - V. 49. - No. 4. - P. 297-341.

102 Harayama S., Kishira H., Kasai Y., Shutsubo K. Petroleum biodégradation in marine environments // J. Mol. Microbiol. Biotechnol. - 1999. - № 1(1). - P.63-70.

103 Haritash A.K., Kaushik C.P. Biodégradation aspects of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs): A review // J. Hazard. Mater. - 2009. - № 169. - P. 1-15.

104 Hastrup A.C.S., Howell C., Jensen B., Green F. Non-enzymatic depolymerization of cotton cellulose by fungal mimicking metabolites // International Biodeterioration & Biodégradation. - 2011. - V. 65. - P. 553-559.

105 Head I.M., Jones D.M., Larter S.R. Biological activity in the deep subsurface and the origin of heavy oil // Nature. - 2003. - V. 20. - № 426 (6964). - P. 344-352.

106 Hevel J.M., Marietta M.A. Macrophagenitric oxide synthase - Relationship between enzymebound tetrahydrobiopherin and synthase activity // Biochemistry. - 1992. -V. 31.-P. 7160-7165.

107 Il'inskii V.B, Gusev M.V, Koronelli T.V. Hydrocarbon-oxidizing microflora of uncontaminated seawater // Mikrobiologiia. - 1979. № 48(2). - P.346-50.

108 Imlay J. A. Cellular Defenses against Superoxide and Hydrogen Peroxide // Annu. Rev. Biochem. - 2008. - V. 77. - P. 755-776.

109 Jencova V., Strnad H., Chodora Z., Ulbrich P., Vlcek C., Hickey W.J., Paces V. Nucleotide sequence, organization and characterization of the (halo)aromatic acid catabolic plasmid pA81 from Achromobacter xylosoxidans A8 // Res. Microbiol. - 2008 -V.159 -P.118-127.

110 Juhasz A.L., Naidu R. Bioremediation of high-molecular-weight polycyclic aromatic hydrocarbons: a review of the microbial degradation of benzo[a]pyrene // Int. Biodet. Biodeg. - 2000. - V. 45. - P. 57-88.

111 Kâmpfer P., Steiof M., Becker P.M., Dott W. Characterization of chemoheterotrophic bacteria associated with the in situ bioremediation of a waste-oil contaminated site // Microb. Ecol. - 1993. - V. 26. - P. 161-188.

112 Kanaly R.A., Harayama S. Biodégradation of high-molecular-weight polycyclic aromatic hydrocarbons by bacteria // J. Bacteriol. - 2000. - V. 182. - № 8. -P. 2059-2067.

113 Kato T., Miyanaga A., Kanaya S., Morikawa M. [Электронный ресурс] // BMC Microbiol. - 2009. - V. 9. article 60. http://www.biomedcentral.com/1471-2180/9/60. (дата обращения 21.02.2011).

114 Kazunga С., Aitken M. D., Gold A., Sangaiah R. Fluoranthene-2,3 - and -1,5-diones are novel products from the bacterial transformation of fluoranthene // Environ. Sci. Technol. - 2001. -V. 35. - P. 917-922.

115 Kikuchi K., Nagano T., Hayakawa H. et al. Real time mesurement of nitric oxide produced ex vivo by luminal-H202 chemiluminescence method // J. Biol. Chem. -1993. - V. 268. - p. 23106-23110.

116 Knight R. L., Kadlec R.H., Ohlendorf H.M. The use of treatment wetlands for petroleum industry effluents // Environ. Sci. Technol. - 1999. - V. 33. - P. 973-980.

117 Koike K., Ara К., Adachi S., Takigawa P., Mori H., Inoue S., Kimura Y., and Ito S. Regiospecific internal desaturation of aliphatic compounds by a mutant Rhodococcus strain //Appl. Environ. Microbiol. - 1999. - V. 65. - P. 5636-5638.

118 Kropp K.G, Fedorak P.M. A review of the occurrence, toxicity and biodégradation of condensed thiophenes found in petroleum // Can. J. Microbiol. - 1998. - № 44. - P. 605622.

119 Lee K., Gibson D.T. Toluene and ethylbenzene oxidation by purified naphthalene dioxygenase from Pseudomonas sp. strain NCIB 9816-4 // Appl. Environ. Microbiol. - 1996. -V. 62. - P. 3101-3106.

120 Lee R.F. Agents which promote and stabilize water-in-oil emulsions // Spill Sci. Technol. Bull. - 1999. -V. 5. - P. 117-126.

121 Lee S.Y., Rasheed S. A simple procedure for maximum yield of high-quality plasmid DNA // Biotechniques. - 1990. - V. 9. - № 6. - P. 676-679.

122 Lovely D.R. Anaerobic benzene degradation // Biodégradation. - 2000. - № 11. -R107-116.

123 Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L., etal. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. -1951. - V. 193. - P.265-275.

124 Lu M., Zhang Z., Qiao W., Guan Y., Xiao M., Peng C. Removal of residual contaminants in petroleum-contaminated soil by Fenton-like oxidation // J. Hazard. Mater. -2010-a.-V. 179. -№1-3. -P. 604—611.

125 Lu M., Zhang Z., Qiao W., Wei X., Guan Y., Ma Q., Guan Y. Remediation of petroleum-contaminated soil after composting by sequential treatment with Fenton-like oxidation and biodégradation // Bioresour Technol. - 2010-6. - V. 101. - № 7. - P. 2106-2113.

126 MacNaughton S. J., Stephen J. R., Venosa A. D., Davis G. A., Chang Y.-J., White D. C. Microbial population changes during bioremediation of an experimental oil spill //Appl. Environ. Microbiol. - 1999. -V. 65. - P. 3566-3574.

127 Maeda T., Takahashi Y., Suenaga H., Suyama A., Goto M., Furukawa K. Functional analyses of Bph-Tod hybrid dioxygenase, which exhibits high degradation activity toward trichloroethylene // J. Biol. Chem. 2001. - V. 276. - P. 29833-29838.

128 Maeng J.H., Sakai Y., Tani A., Kato N. Isolation and characterization of a novel oxygenase that catalyzes the first step of n-alkaneoxidation in Acinetobacter sp. strain M-1 // J. Bacteriol. - 1996. - V. 178. - P. 3695-3700.

129 Maier T., Fôrster H. H., Asperger O., Hahn U. Molecular Characterization of the 56-kDa CYP153 from Acinetobacter sp. EB104 // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2001. - V.286. - P.652-658.

130 Mai-Prochnow A., Lucas-Elio P., Egan S., Thomas T., Webb J.S., Sanchez-Amat A., Kjelleberg S. Hydrogen peroxide linked to lysine oxidase activity facilitates biofilm differentiation and dispersal in several gram-negative bacteria // J. Bacteriol. -2008.-V. 190.-№ 15.-P. 5493-501.

131 Maniatis T., Fritsch E.F., Sambrook J. // Molecular Cloning: a Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory. - New York, 1982. - 545 p.

132 Martinkovâ L., Uhnâkovâ B., Pâtek M., Nesvera J., Kren V. Biodégradation potential of the genus Rhodococcus // Environ. Int. - 2009. - V.35. - P. 162-177.

133 McClay K., Fox B.G., Steffen RJ. Toluene monooxygenase-catalyzed epoxidation of alkenes //Appl. Environ. Microbiol. - 2000. - № 66. - P. 1877-1882.

134 McLellan S.L., Warshawsky D., Shann J.R. The effect of polycyclic aromatic hydrocarbons on the degradation of benzo[a]pyrene by Mycobacterium sp. strain RJGII-135 // Environ. Toxicol. Chem. - 2002. -V. 21. - P. 253-259.

135 Menn F.-M., Applegate B.M., Sayler G.S. NAH plasmid-mediated catabolism of anthracene and phenanthrene to naphthoic acids //Appl. Environ. Microbiol. - 1993. -V. 59.-P. 1938-1942.

136 Min K.C., Kovall R.A., Hendrickson W.A. Crystal structure of human a-tocopherol transfer protein bound to its ligand: implication for ataxia with vitamin E deficiency // Proc. Nat. Acad. Sei. USA. - 2003. - V. 100. - P. 1471-1478.

137 Mogollon L., Rodriguez R., Larrota W., Ortiz C., Torres R. Biocatalytic removal of nickel and vanadium from petroporphyrins and asphaltenes // Appl. Biochem. Biotechnol. - 1998. -V. 70-72. - P. 765-767.

138 Moody J.D., Freeman J.P., Doerge D.R., Cerniglia C.E. Degradation of phenanthrene and anthracene by cell suspensions of Mycobacterium sp. strain PYR-1 // Appl. Environ. Microbiol. -2001. -V. 67. - P. 1476-1483.

139 Naidu K.A. Vitamin C in human health and disease in still a mystery? An overview // Nutr. J. - 2003. - V. 2. - P. 7-16.

140 Ndjou'oua Anne-Clarisse, Cassidy D. Surfactant production accompanying the modified Fenton oxidation of hydrocarbons in soil // Chemosphere. - 2006. - V. 65. - № 9.-P. 1610-1615.

141 Nohl H. Is redox-cycling ubiquinone involved in mitochondrial oxygen activation? // Free Radical Res. Commun. - 1990. - V. 8. - P. 307-315.

142 Otomatsua T., Baia L., Fujitaa N., Shindob K., Shimizuc K., Misawac N. Bioconversion of aromatic compounds by Escherichia coli that expresses cytochrome P450 CYP153A13a gene isolated from an alkane-assimilating marine bacterium Alcanivorax borkumensis // J. Mol. Catal. B Enzym. - 2010. - V.66. - P.234-240.

143 Palmroth M.R.T., Langwaldt J.H., Aunola T.A., Goi A., Münster U., Puhakka J.A., Tuhkanen T.A. Effect of Modified Fenton's Reaction on Microbial Activity and

Removal of PAHs in Creosote Oil Contaminated Soil // Biodégradation. - 2006. - V. 17. -№ 2. - P.29-39.

144 Phelps C.D., Young L.Y. Biodégradation of BTEX under anaerobic conditions: a review //Adv. Agron. - 2001. - № 70. - P. 329-357.

145 Porasuphatanaa S., Tsaib P., Rosen G. M. The generation of free radicals by nitric oxide synthase // Comp. Biochem.Physiol.C. Toxicol Pharmacol. - 2003. - V.134. -P. 281-289.

146 Premuzic E.T., Lin M. S., Bohenek M., Zhou W.M. Bioconversion reactions in asphaltenes and heavy crude oil // Energy Fuels. - 1999. - V. 13. - P. 297-304.

147 Prince R. C. Petroleum spill bioremediation in marine environments // Crit. Rev. Microbiol. - 1993. - V. 19. - P. 217-242.

148 Prince R.C. Bioremediation of marine oil spills // Trends Biotechnol. - 1997. -V. 15.-P. 158-160.

149 Prince R.C., Varadaraj R., Fiocco R.J., Lessard R. R. Bioremediation as an oil response tool // Environ. Technol. - 1999. - V. 20. - P. 891-896.

150 Rashba-Step J., Turro N.L., Cederbaum A.I. ESC studies on the production of reactive oxygen intermediates by rat liver microsomes in the presence of NADPH or NADH //Arch. Biochem. And Biophys. - 1993. - V. 300. - P. 339-343.

151 Rehmann K., Hertkorn N., Kettrup A.A. Fluoranthene metabolism in Mycobacterium sp. strain KR20: identity of pathway intermediates during degradation and growth // Microbiology. - 2001. - V. 147. - P. 2783-2794.

152 Resnick S.M., Gibson D.T. Regio- and stereospecific oxidation of fluorene, dibenzofuran, and dibenzothiophene by naphthalene dioxygenase from Pseudomonas sp. strain NCIB 9816-4 //Appl. Environ. Microbiol. - 1996. - V. 62. - P. 4073-4080.

153 Rojas-Avelizapa N., Olvera-Barrera E., Fernàndez-Linares L. Feasibility study of bioremediation of a drilling-waste-polluted soil: stimulation of microbial activities and hydrocarbon removal // J. Environ. Sci. Health A Tox. Hazard Subst. Environ. Eng. Part A. -2005. - V. 40. - № 12. - P. 2189-2201.

154 Roling W.F., Head I.M., Larter S.R. The microbiology of hydrocarbon degradation in subsurface petroleum reservoirs: perspectives and prospects // Res. Microbiol. - 2003. - V. 154. - № 5. - P. 321-328.

155 Romine M.F., Fredrickson J.K., Li S.-M. W. Induction of aromatic catabolic activity in Sphingomonas aromaticivorans strain F199 // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. -1999.-V. 23. -P. 303-313.

156 Rosenberg E. Exploiting microbial growth on hydrocarbons - newmarkets // Trends Biotechnol. - 1993. - № 11. - P. 419-424.

157 Roy R., Greer C.W. Hexadecane mineralization and denitrification in two diesel fuel-contaminated soils // FEMS Microbiol. Ecol. - 2000. - V. 32. - P. 17-23.

158 Sakai Y., Maeng J. H., Kubota S., Tani A., Tani Y., Kato N. A non-conventional dissimilation pathway for long chain n-alkanes in Acinetobacter sp. M-l that starts with a dioxygenase reaction // J. Ferment. Bioeng. - 1996. -V. 81. - P. 286-291.

159 Sanseverino J., Applegate B. M., King J.M.H., Sayler G.S. Plasmid-mediated mineralization of naphthalene, phenanthrene, and anthracene // Appl. Environ. Microbiol. 1993.-V. 59.-P. 1931-1937.

160 Sazontova T.G., Zhukova A.G., Zenina T.A., Belkina L.M. Antioxidant defence and sensitivity to free radical oxidation in ischemic and ischemic/reperfused myocardium of Wistar and August rats // Hypoxia Med. - 2002. - V. 10. - P. 25-31.

161 Schulz D., Passeri A., Schmidt M., Lang S., Wagner F., Wray V., Gunkel W. Marine biosurfactants, I. Screening for biosurfactants among crude oil degrading marine microorganisms from the North Sea // Z Naturforsch (C). - 1991. - № 46(3-4). - P. 197203.

162 Segura A., Hurtado A., Rivera B. and Lazaroaie M.M. Isolation of new toluene-tolerant marine strains of bacteria and characterization of their solvent-tolerance properties // J. Appl. Microbiol. - 2008. - V. 104. - № 5. - P. 1408-1416.

163 Shi X., Dalai N.S. Flavoenzymes reduce vanadium (V) and molecular oxygen and generate hydroxyl radical // Arch. Biochem. And Biophys. - 1991. - V. 289. - P. 355361.

164 Shkidchenko A.N, Arinbasarov M.U. Study of petroleum-degrading activity of microflora from the shoreline region of the Caspian Sea // Prikl. Biokhim. Mikrobiol. -2002. - № 38(5). - P.509-12.

165 Shu L., Hollenberg P. F. Identification of the cytochrome P450 isozymes involved in the metabolism of N-nitrosodipropyl-, N-nitrosodibutyl- and N-nitroso-rc-butyl-/?-propylamine // Carcinogenesis. - 1996. - V. 17. - № 4. - P. 839-848.

166 Simon M.A., Bonner J.S., McDonald T.J., Autenrieth R.L.. Bioaugmentation for the enhanced bioremediation of petroleum in a wetland. Polycyclic Aromatic // Hydrocarbons. - 1999. - V. 14-15. - P. 231-239.

167 Sohal R.S., Svensson I., Brunk U.T. Hydrogen peroxide production by liver mitochondria in different species // Mech. Ageing and Develop. -1990. - V. 53. - P. 209-215.

168 Solano-Serena F., Marchal R, Casarégola S., Vasnier C., Lebeault J.-M., Vandecasteele J.-P. A Mycobacterium strain with extended capacities for degradation of gasoline hydrocarbons //Appl. Environ. Microbiol. - 2000. -V. 66. - P. 2392-2399.

169 Spitsin S.V., Scott G.S., Mikheeva T., Zborek A., Kean R.B., Brimer C.M., Koprowski H., Hooper D.C.Comparison of uric acid and ascorbic acid in protection against EAE // Free Radie Biol Med. - 2002. - №11. - P. 1363-1371.

170 Spormann A.M., Widdel F. Metabolism of alkylbenzenes, alkanes, and other hydrocarbons in anaerobic bacteria // Biodegradation. - 2000. - № 11. - P. 85-105.

171 Stephen G. Bell, Luet-Lok Wong. P450 enzymes from the bacterium Novosphingobium aromaticivorans II Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2007. - V. 360. -P. 666-672.

172 Stephen G. Bell, Nicola Hoskins, Feng Xu, Domenico Caprotti, Zihe Rao, Luet-Lok Wong. Cytochrome P450 enzymes from the metabolically diverse bacterium Rhodopseudomonas palustris II Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2006. - V. 342. - P. 191-196.

173 Su D., Li P.J., Frank S., Xiong X.Z. Biodegradation of benzo[a]pyrene in soil by Mucor sp. SF06 and Bacillus sp. SB02 co-immobilized on vermiculite // J. Environ. Sci. (China). - 2006. - V. 18. - № 6. - P. 1204-1209.

174 Sudhamsu J., Crane B. R. Bacterial nitric oxide synthases: what are they good for? // Trends in Microbiology. - 2009. - V.17. - №5. - P. 212-218.

175 Sundqvist T. Bovine aortic endothelial cells release hydrogen peroxide // J. Cell. Physiol.-1991.-V. 148.-P. 152-156.

176 Sutherland J.B. Detoxification of polycyclic aromatic hydrocarbons by fungi // J. Ind. Microbiol. - 1992. - V. 9. - P. 53-62.

177 Swannell R.P.J., Lee K., McDonagh M. Field evaluations of marine oil spill bioremediation // Microbiol. Rev. - 1996. -V. 60. - P. 342-365.

178 Swannell R.P.J., Mitchell D., Lethbridge G., Jones D., Heath D., Hagley M., Jones M., Petch S., Milne R., Croxford R., Lee K. Afield demonstration of the efficacy of bioremediation to treat oiled shorelines following the Sea Empress incident // Environ. Technol. - 1999. -V. 20. - P. 863-873.

179 van Beilen J. B., Funhoff E. G. Expanding the alkane oxygenase toolbox: new enzymes and applications // Curr. Opin. Biotechnol. - 2005. - V. 16. - P.308-314.

180 Van Beilen J.B., Panke S., Lucchini S., Franchini A.G., Rothlisberger M., Witholt B. Analysis of Pseudomonas putida alkane degradation gene clusters and flanking insertion sequences: evolution and regulation of the alk genes // Microbiology. - 2001. -V. 147.-P. 1621-1630.

181 Van der Meide P.H., De Labie M.C.D.C., Botman C.A.D. et al. Mercuric chloride down-regulates T cell interferon-^ production in brown normal but not in lewis rats: role of glutathione // Eur. J. Immunol. - 1993. - V. 23. - P. 675-681.

182 Van Hamme J.D., Singh A., Ward O.P. Recent Advances in Petroleum Microbiology // Microbiol Mol Biol Rev. - 2003. - V. 67. - № 4. - P. 503-549.

183 Vanasbeck B.S. Involvement of oxygen radicals and blood cells in the pathogenesis of ARDS by endotoxin and hyperoxia // Appl. Cardiopulm. And Pathophysiol. - 1991. V. 4. - P. 127-138.

184 Vila J., Lopez Z., Sabate J., Minguillon C., Solanas A.M., Grifoll M. Identification of a novel metabolite in the degradation of pyrene by Mycobacterium sp. strain API: actions of the isolate on two- and three-ring polycyclic aromatic hydrocarbons //Appl. Environ. Microbiol. 2001. -V. 67. - P. 5497-5505.

185 Vollmouth S., Niessner R. Degradation of PCDD, PCDF, PAH, PCB and chlorinated phenols during the destruction-treatment of landfill seepage water in laboratory model reactor (UV, Ozone, and UV/Ozone) // Chemosphere. - 1995. - V. 30. - № 12. - P. 2317-2331.

186 Wagner K.-H., Kamal-Eldin A., Elmadfa I. Gamma-tocopherol - an underestimated vitamin? // Ann. Nutr. Metab. - 2004. -V. 48. - P. 169-188.

187 Wang R.-F., Wennerstrom D., Cao W.-W, Khan A. A., Cerniglia C. E. Cloning, expression and characterization of the katG gene, encoding catalase-peroxidase, from the polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading bacterium Mycobacterium sp. strain PYR-1 // Appl. Environ. Microbiol. - 2000. -V. 66. - P. 4300-4304.

188 Wang X.B., Chi C.Q., Nie Y., Tang Y.Q., Tan Y., Wu G., Wu X.L. Degradation of petroleum hydrocarbons (C6-C40) and crude oil by a novel Dietzia strain // Bioresour. Technol. - 2011. - V. 102. - P. 7755-7761.

189 Watkinson R.J., Morgan P. Physiology of aliphatic hydrocarbon-degrading microorganisms // Biodégradation. - 1990. - № 1. - P. 79-92.

190 Widdel F., Rabus R. Anaerobic biodégradation of saturated and aromatic hydrocarbons // Curr. Opin. Biotechnol. - 2001. - № 12. - P.259-276.

191 Wîtherspoon P. A., Winniford R. S. / The asphaltic components of petroleum. Chapt. 6, Fundamental aspects of petroleum geochemistry. - Amsterdam, 1967.-200 p.

192 Wu R.R., Dang Z., Yi X.Y., Yang C., Lu G.N., Guo C.L, Liu C.Q. The effects of nutrient amendment on biodégradation and cytochrome P450 activity of an n-alkane degrading strain of Burkholderia sp. GS3C // J. Hazard. Mater. - 2011. - V. 186. - P. 978983.

193 Ye S.H, Huang L.C., Li Y.O., Ding M., Hu Y.Y., Ding D.W. Investigation on bioremediation of oil-polluted wetland at Liaodong Bay in northeast China //Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2006. - V. 71. - № 4. - P. 543-548.

194 Young I.S., McEneny J. Lipoprotein oxidation and atherosclerosis // Biochem. Soc. Trans. - 2001. - V. 29. - Iss. 2. - P. 358-362.

195 Zavilgelsky G.B., Kotova V.Yu., Manukhov I.V. Action of 1,1-dimethylhydrazine on bacterial cells is determined by hydrogen peroxide // Mutation Res. - 2007. - V. 634. - P. 172-176.

196 Zhang Q.M., Yones S. Induction of manganese-superoxide dismutase by membrane-binding drugs in Escherichia coli // J. Bacteriol. - 1991. - V. 173. - P. 34883491.

197 Zhu L., Gunn C., Beckman J.S. Bactericidal activity of peroxynitrite // Arch. Biochem. And Biophys. - 1992. - V. 298. - P. 452-457.

140