Биодеградация 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Yarrowia lipolytica в присутствии ферригидрита и в условиях полунепрерывного режима культивирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат биологических наук Хиляс, Ирина Валерьевна

• Хиляс, Ирина Валерьевна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Хиляс, Ирина Валерьевна

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Нитроароматические соединения, их промышленный синтез и распространение в окружающей среде

2. Пути микробной трансформации 2,4,6-тринитротолуола

3. Железосодержащие минералы и их участие в трансформации нитроароматических соединений

4. Активные формы кислорода и азота. Участие активных форм кислорода в реакциях трансформации нитроароматических ксенобиотиков и минералов железа

5. Технологии, применяемые при ремедиации объектов, загрязненных ароматическими соединениями и тяжелыми металлами

6. Процессы биологической трансформации различных ксенобиотиков в биореакторах полунепрерывного и непрерывного функционирования

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Штамм дрожжей и условия культивирования

2. Синтез ферригидрита и определение концентрации Бе

3. Абиотические эксперименты

4. Установка для биологической очистки среды от ТНТ

5. Спектрофотометрия в видимой области

6. Высокоэффективная жидкостная хроматография

7. Ионная хроматография

8. Газовая хроматография

9. Электронная парамагнитная резонансная спектроскопия

10. Рентгеновская дифрактометрия (ХЯБ)

11. Сканирующая электронная микроскопия

12. Химические реактивы

13. Статистическая обработка результатов 47 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Трансформация ТНТ клетками дрожжей У Иро1уИса в присутствии ферригидрита

1.1. Аэробная трансформация ТНТ при начальном рН среды 5.5

1.2. Аэробная трансформация ТНТ при начальном рН среды 7.0

2. Образование оксида азота (II) в процессе деструкции ТНТ клетками У Иро\уйса

3. Рентгеноструктурный анализ ферригидрита

4. Электронная микроскопия клеток У Иро1уйса, проинкубированных в присутствии ферригидрита

5. Влияние химически синтезированных ГАДНТ, АДНТ и ТНТ-гидридных комплексов на процесс восстановления ферригидрита

6. Влияние культуральной жидкости У Иро1уйса, лишенной дрожжевого компонента, на процесс восстановления ферригидрита

7. Генерация супероксидного радикала в процессе трансформации ТНТ клетками У \ipolytica

8. Многостадийный процесс трансформации ТНТ клетками У Про1уИса

8.1. Первая стадия биотехнологического процесса: инициация полунепрерывного культивирования дрожжей в присутствии ТНТ

8.2. Вторая стадия биотехнологического процесса: полунепрерывный режим культивирования дрожжей в присутствии ТНТ

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1-ЕГ-ТНТ С-1 моногидридный комплекс Мейзенхеймера 2,4-ДАНТ 2,4-диамино-6-нитротолуол

2.4-ДНТ 2,4-динитротолуол 2,6-ДНТ 2,6-динитротолуол 2,6-ДАНТ 2,6-диамино-4-нитротолуол

2-АДНТ 2-амино-4,6-динитротолуол

2-ГАДНТ 2-гидроксиламино-4,6-динитротолуол

3.5-2Н~-ТНТ С-3, С-5 дигидридный комплекс Мейзенхеймера 3,5-2Н~-ТНТН+ протонированные изомеры С-3, С-5 дигидридного

комплекса Мейзенхеймера

3-Н~-ТНТ С-3 моногидридный комплекс Мейзенхеймера

4-АДНТ 4-амино-2,6-динитротолуол 4-ГАДНТ 4-гидроксиламино-2,6-динитротолуол АФК активные формы кислорода

АХДС антрахинон-2,6-дисульфонат

ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография

ОВП окислительно-восстановительный потенциал

ТАТ 2,4,6-триаминотолуол

ТНТ 2,4,6-тринитротолуол

ТНФ 2,4,6-тринитрофенол, пикриновая кислота

ЭПР электронный парамагнитный резонанс

ХШЗ рентгеновская дифрактометрия

СОД супероксиддисмутаза

ДЭТК ]Ч,1Ч-диэтилдитиокарбамат

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биодеградация 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Yarrowia lipolytica в присутствии ферригидрита и в условиях полунепрерывного режима культивирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последнее время на состояние водных ресурсов значительное влияние оказывают не только разнообразные неблагоприятные природные явления, но и в большей мере промышленная деятельность человека, химизация сельского хозяйства, увеличение производства и применения химически синтезированных соединений, в частности нитроароматических ксенобиотиков. Масштабное использование данных соединений в технологических процессах ведет к увеличению количества отходов (Bellinaso et al., 2002; Stenuit et al., 2005; Stenuit, Agathos, 2010; Singh et al., 2012).

Сброс нитроароматических соединений в реки, озера, пруды, лагуны значительно ухудшает их экологический статус, оказывая негативное влияние на живые организмы. Данные отходы могут обладать высокой токсичностью и кумулятивной способностью, а также мутагенным и канцерогенным эффектом (Frische, 2002; Lachance et al., 2004). Среди нитроароматических соединений широкое распространение получил 2,4,6-тринитротолуол (ТНТ), который в местах производства и применения взрывчатых веществ сохраняется длительное время. В связи с этим, для снижения влияния ТНТ на объекты природной среды и человека, необходимо создание эффективных технологий локальной очистки концентрированных ТНТ-содержащих сточных вод (Stenuit et al., 2005; Stenuit, Agathos, 2010; Wang et al., 2010; Singh et al., 2012).

Биологическая очистка является одним из универсальных методов удаления химических соединений из сточных вод. В связи с тем, что микроорганизмы, в том числе дрожжи, обладают различными ферментативными системами деструкции устойчивых ксенобиотиков, разрабатываются научные основы для их применения в процессах очистки загрязненных объектов. В последние годы большое внимание уделяется разработке биотехнологических методов обезвреживания загрязненных

объектов, что в сочетании с физико-химическими подходами сопровождается снижением экологической нагрузки. Пути трансформации и деструкции токсикантов зависят от активности ферментативных систем микроорганизмов-деструкторов (Lenke et al., 2000; Rieger et al., 2002).

Известны механизмы биотрансформации THT по пути восстановления нитрогрупп и по пути восстановления ароматического кольца. Большинство протестированных микроорганизмов осуществляют нитроредукцию ТНТ с образованием гидроксиламино- и аминопроизводных в качестве мажорных метаболитов, известных также высокой устойчивостью к последующему разрушению (Hawari et al., 1999; Tope et al., 1999; Зарипов с соавт., 2004; Sarlauskas et al., 2004). Использование данных микроорганизмов не позволяет проводить обезвреживание ТНТ-загрязненных объектов. Трансформация ТНТ по пути восстановления его ароматического кольца сопровождается образованием серии гидридных комплексов Мейзенхеймера, подвергающихся дальнейшей глубокой деструкции с отщеплением нитрогрупп (French et al., 1998; Рак et al., 2000; van Dillewijn et al., 2008b; Wittich et al., 2009). В ранних работах сотрудников кафедры микробиологии КФУ впервые было показано, что гемиаскомицетные дрожжи Yarrowia lipolytica AN-L15 способны к образованию и последующей деградации ТНТ-гидридных комплексов в условиях периодического культивирования с образованием нитритов и нитратов в качестве минеральных форм азота (Ziganshin et al., 2007; Ziganshin et al., 2010).

Последовательное двухэлектронное восстановление нитрогрупп

молекулы ТНТ с формированием и накоплением моногидроксиламино-

динитротолуолов (ГАДНТ) и моноамино-динитротолуолов (АДНТ)

катализируют нитроредуктазы (Haigler et al., 1994; Alvarez et al., 1995; Oh et

al., 2001). Ферменты данного семейства восстанавливают широкий круг

нитроароматических соединений, в частности нитротолуолы, нитрофенолы,

нитробензолы (Caballero et al., 2005). Известно, что нитроредуктазы даже при

наличии избыточных редуцирующих эквивалентов предпочтительно

6

восстанавливают нитрогруппы ТНТ с образованием ГАДНТ (Riefler, Smets, 2002; Watrous et al., 2003; Caballero et al., 2005; Kutty, Bennet, 2005). Восстановление ароматического кольца ТНТ с образованием моно- и дигидридных комплексов Мейзенхеймера с одновременной редукцией нитрогрупп исходного ксенобиотика катализируют гидрид-трансферазы семейства флавопротеинов (French et al., 1998; Рак et al., 2000; van Dillewijn et al, 2008b).

Особое место в процессах трансформации ТНТ принадлежит некоторым грибам, что обусловлено секрецией различных внеклеточных ферментов, например лигнинпероксидазы, марганец-зависимой пероксидазы, оксидаз и редуктаз, которые могут быть вовлечены в частичную минерализацию исходного ксенобиотика и его метаболитов (Stahl, Aust, 1993; Michels, Gottschalk, 1994; Scheibner et al, 1997; Eilers et al, 1999; Hawari et al, 1999). Кроме биоремедиации с участием бактерий и грибов, фиторемедиация ТНТ-загрязненных объектов с использованием немодифицированных растений (Adamia et al, 2006; Nepovim et al, 2005) и трансгенных растений (Hannink et al, 2003; van Dillewijn et al, 2008a; Rylott et al, 2011) интенсивно исследуется.

Кроме этого, объекты, загрязненные нитроароматическими

ксенобиотиками, включают в себя разнообразные компоненты, в состав

которых может входить железо. В окружающей среде железо

преимущественно представлено железосодержащими минералами, которые,

несомненно, будут вовлечены в реакции трансформации в местах,

загрязненных нитроароматическими ксенобиотиками (Agrawal, Tratnyek,

1996; Oh et al, 2002; Borch et al, 2005; Hofstetter et al, 2006; Eyers et al, 2008;

Boparai et al, 2010). В некоторых работах были показаны абиотические и

биологические преобразования нитроароматических соединений в

присутствии железа. В более ранней работе показано влияние Fe° на

удаление ТНТ из загрязненной почвы и воды (Hundal et al, 1997). Деградация

ТНТ была достигнута в присутствии Fe° и Н2О2, в то время как обработка Fe°

7

в сочетании с биологической трансформацией стимулировали накопление аминопроизводных ТНТ. Абиотическое/биологическое восстановление ТНТ в присутствии Fe2+ также было показано (Hofstetter et al., 1999); данный процесс сопровождался накоплением продуктов восстановления нитрогрупп. Borch с соавторами (Borch et al., 2005) показали, что присутствие железосодержащего минерала ферригидрита в культуральной среде стимулировало образование АДНТ в процессе трансформации ТНТ ферментирующим штаммом Cellulomonas sp. strain ES6. Eyers с сотрудниками (Eyers et al., 2008) установили, что штамм Pseudomonas aeruginosa ESA-5 в строго анаэробных условиях восстанавливал нитрогруппы ТНТ в аминогруппы и частично разрушал исходное соединение с аккумуляцией нитритов в среде, содержащей ферригидрит. Однако недостаточно данных, показывающих микробную трансформацию ТНТ в присутствии Fe-содержащих минералов в аэробных условиях, хотя молекулярный кислород может оказывать существенное влияние на процессы окисления железа (Morgan, Lahav, 2007).

Известен ряд работ, посвященный биологической очистке ТНТ-загрязненных вод и в условиях полунепрерывного и непрерывного режимов культивирования (Rho et al., 2001; Pavlostathis, Jackson, 2002; Wang et al., 2010). Однако в данных работах имеется комплекс недостатков, в частности необходимость предварительной адаптации микроорганизмов к высоким концентрациям исходного ксенобиотика, а также отсутствие его глубокой деструкции. В процессе биоремедиации ТНТ-загрязненных природных и сточных вод основное значение имеет степень деградации ТНТ, а также применимость реализуемых технологических схем к экологизации соответствующих промышленных производств.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы состояла в следующем: оценить возможность биодеградации 2,4,6-тринитротолуола штаммом дрожжей Yarrowia lipolytica AN-L15 в присутствии ферригидрита и

разработать эффективный способ очистки вод, загрязненных 2,4,6-тринитротолуолом. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние железосодержащего минерала ферригидрита на глубину деструкции 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Уаггом?1а Иро1уйса\

2. Охарактеризовать метаболиты биологической трансформации 2,4,6-тринитротолуола в присутствии и в отсутствие ферригидрита;

3. Выявить образование оксида азота (II) в ходе деструкции 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Уаггом?1а Иро1уйса и оценить возможность его взаимодействия с активными формами кислорода;

4. Оценить возможность пространственного разделения и стабилизации последовательных стадий трансформации 2,4,6-тринитротолуола по пути восстановления его ароматического кольца дрожжами Уаггота Иро1уйса\

5. Оптимизировать технологические параметры процесса многостадийного культивирования дрожжей и разработать эффективный способ очистки вод, загрязненных 2,4,6-тринитротолуолом, клетками дрожжей Уаггоч?1а Иро1уйса.

Научная новизна. В настоящей работе показано, что присутствие

железосодержащего минерала ферригидрита в среде роста ведет к

незначительному снижению скорости трансформации ТНТ штаммом

дрожжей У. Иро1уйса А1Ч-Ы5. Однако восстановление ароматического

кольца ТНТ с одновременным образованием ТНТ-гидридных комплексов

также протекает, как и в системах в отсутствие ферригидрита. Образование

гидридных комплексов означает возможность отщепления нитрогрупп от

молекулы ТНТ с последующей минерализацией исходного токсиканта. В

противоположность исследованиям, в которых показано, что редукция

нитрогрупп ТНТ ускорялась в присутствии экзогенного железа, в нашем

9

случае увеличение потенциально токсичных метаболитов нитровосстановления не наблюдалось. Поэтому результаты данной работы означают, что трансформация ТНТ дрожжами через образование гидридных комплексов будет главным путем превращения исходного ксенобиотика даже в присутствии железосодержащих минералов, что будет способствовать минерализации ТНТ в объектах, содержащих повышенное количество железа.

Методом ЭПР-спектроскопии удалось зафиксировать образование оксида азота (II) в ходе деструкции ТНТ клетками дрожжей Y lipolytica AN-L15. Кроме этого, рост клеток Y lipolytica AN-L15 в присутствии ТНТ сопровождался генерацией супероксидного радикала с возможным последующим формированием более токсичных пероксинитрита и пероксиазотистой кислоты.

Для адекватного моделирования процесса биодеструкции ТНТ в условиях полунепрерывного культивирования возникла необходимость пространственного разделения и стабилизации последовательных стадий трансформации ТНТ по пути восстановления ароматического кольца. Пространственное разделение, коррелирующее со сдвигами рН среды и с визуализацией специфичных метаболитов, реализовано на базе установки, состоящей из трех биореакторов и соответствующего оборудования. Существенным отличием предлагаемого способа многостадийного культивирования штамма дрожжей Y. lipolytica AN-L15 в присутствии ТНТ является высокая эффективность биодеградации ТНТ и его метаболитов за короткий промежуток времени.

Практическая значимость. Штамм дрожжей Y. lipolytica AN-L15 осуществляет деструкцию ТНТ в присутствии железосодержащего минерала ферригидрита, а также в условиях полунепрерывного режима культивирования, наиболее приближенного к условиям очистки промышленных сточных вод. Устойчивость штамма дрожжей Y. lipolytica

AN-L15 к высоким концентрациям ТНТ (до 880 мкМ) делает его перспективным для биологической очистки промышленных отходов, природных и сточных вод, грунтов, загрязненных нитроароматическими ксенобиотиками.

Применение предлагаемого способа способствует повышению качества и упрощению процесса биоочистки природных и сточных вод, загрязненных токсичными нитроароматическими соединениями (на примере особо устойчивого к разрушению ТНТ), сокращению времени биоремедиации, расширению области применения биотехнологий для очистки экологически опасных объектов, предотвращению загрязнения окружающей среды.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Нитроароматические соединения, их промышленный синтез и распространение в окружающей среде

Производство и использование различных высокоустойчивых токсичных и потенциально мутагенных синтетических соединений приводит к загрязнению воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод. Среди ксенобиотиков опасность для окружающей среды представляют полинитроароматические соединения, которые являются устойчивыми к разрушению и не включаются в биогеохимические циклы (Ез1еуе-]Чипе2 е1 а1., 2001; 81епик а1., 2005).

Большинство нитроароматических соединений нашло практическое применение при производстве взрывчатых веществ, пестицидов, фармакологических препаратов, а также в качестве исходного сырья для получения полиуретановой пены, различных полимеров, текстильных красителей (Кос^еге, Випсе, 2001; Stenuit еХ а1., 2005; ЯоМап е! а1., 2008). Среди взрывчатых нитроароматических соединений в XX веке широкое распространение получили 2,4,6-тринитротолуол (ТНТ), 2,4,6-тринитрофенол (ТНФ), 1,3,5-тринитробензол (ТНБ), гексанитробензол (рис. 1). Сброс сточных вод предприятими, производящими взрывчатые вещества, в водоемы, а также интенсивное применение данных соединений приводит к распространению загрязнений путем их попадания в почву, осадки, поверхностные и грунтовые воды (Яос^егБ, Випсе, 2001).

1,3,5 - Три нитробензол (ТНБ)

ыо2

2,4,6 - Тринитротолуол (ТНТ)

N02

2,4,6 - Три нитрофенол (пикриновая кислота)

Ы02

Гексанитробензол

Рис. 1. Примеры взрывчатых полинитроароматических веществ.

Однако распространение нитроароматических поллютантов в окружающей среде не ограничивается их использованием в качестве только взрывчатых веществ. Нитробензол, нитротолуол, нитрофенол служат исходным сырьем для синтеза пестицидов широкого спектра действия (Ju, Parales, 2010). Нитрофенол используется для получения карбофурана, применяемого как инсектицид в борьбе с вредителями гречихи, сахарной свеклы (Singerman, 1977), а также паратиона, используемого для борьбы с вредителями злаковых культур (Fletcher et al., 1950). Динитрофенолы используются для производства пестицидов и красителей, а также в органическом синтезе (Ju, Parales, 2010) (рис. 2).

Карбофуран Паратаон 4,6-Динитро-о-крезол Диносеб

Рис. 2. Примеры инсектицидов, для синтеза которых используют нитроароматические соединения.

Одной из лидирующих отраслей промышленности является Фарминдустрия, где соединения, содержащие ароматические кольца с различными заместителями, в том числе нитрогруппами, служат основой для синтеза многих лекарственных препаратов. Так, например, основные классы лекарственных препаратов: тиофены, имидазолы, пиразолы, пирролы, триазолы с введенными нитрогруппами представляют собой нитроароматические соединения (Р1еШеп а1., 1992). При попадании медикаментов в окружающую среду, благодаря активной деятельности микроорганизмов, начинается процесс модификации химической структуры молекул, их функциональных групп. Однако исходная химическая структура

в большинстве случаев остается немодифицированной. В синтезе производных фенотиазина - лекарств антипсихотического действия -используется нитробензол (Gritsenko et al, 1971). Производство парацетамола - болеутоляющего средства обширного действия - сопряжено с процессом восстановления 4-нитрофенола (Bhattacharya et al, 2006). На сегодняшний день количество отходов, производимых медицинскими учреждениями, имеет тенденцию к интенсивному росту. Однако технологии утилизации и обезвреживания данных отходов в большинстве случаев неэффективны, что ведет к загрязнению окружающей среды в результате их захоронения или сжигания.

Безусловно, основная доля загрязнения нитроароматическими соединениями - это результат антропогенной активности. Тем не менее, известна и группа природных веществ, имеющих в своем составе ароматическое кольцо с нитрогруппами. Некоторые виды бактерий, грибов и растений способны продуцировать такие соединения (Winkler, Hertweck, 2005). Например, в состав некоторых антибиотиков, продуцируемых представителями рода Streptomyces, входят нитроароматические составляющие. Антибиотик широкого спектра действия - хлорамфеникол (левомицетин) продуцирует Streptomyces venezuelae (Friemann et al, 2005) (рис. 3).

Рис. 3. Хлорамфеникол, в состав которого входит бензольное кольцо с

ОН ОН

О

Хлорамфеникол

нитрогруппой.

Нитроароматические соединения в качестве сигнальных молекул могут выполнять физиологически важные функции у живых организмов. Например, 2-нитрофенол и его аналоги вырабатываются жвачными животными и являются феромонами для клещей, нападающих на млекопитающих (Ju, Parales, 2010). Люди, страдающие кардиоваскулярными заболеваниями, имеют повышенный уровень 3-нитротирозина, что может служить индикатором физиологической дисфункции (Shishehbor et al., 2003).

Таким образом, чрезмерная антропогенная нагрузка нитроароматических соединений на окружающую среду как результат активной деятельности оборонной, химической, фармакологической промышленностей приводит к распространению загрязнителей. Биологические молекулы, содержащие нитрогруппы и продуцируемые в процессе жизнедеятельности организмов, не оказывают масштабного вредного влияния как химически синтезированные.

2. Пути микробной трансформации 2,4,6-тринитротолуола

Химическое строение молекулы 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) определяет некоторые свойства исходного ксенобиотика. Каждая нитрогруппа ТНТ увеличивает величину окислительно-восстановительного потенциала и повышает дефицит электронов ароматического кольца, что препятствует электрофильным атакам оксигеназ. Напротив, присутствие трех нитрогрупп термодинамически благоприятствует восстановлению нитрогрупп в аминогруппы (Stenuit et al., 2005). Трансформация ТНТ аэробными микроорганизмами сопровождается двухэлектронным восстановлением одной или двух нитрогрупп с образованием ГАДНТ, АДНТ и диамино-нитротолуолов (ДАНТ) (Hawari et al., 1999; Торе et al., 1999; Зарипов с соавт., 2004) (Рис. 4). Дальнейшая трансформация аминопроизводных ТНТ с участием некоторых диоксигеназ микроорганизмов может приводить к отщеплению нитрогруппы с формированием амино-метил-нитрокатехола (Johnson et al., 2001).

Анаэробная трансформация ТНТ приводит к быстрому восстановлению двух и трех нитрогрупп с образованием ДАНТ и 2,4,6-триаминотолуола (TAT), которые по данным Stenuit с сотрудниками (Stenuit et al., 2005) являются нестабильными соединениями и могут быть вовлечены в дальнейшее превращение.

Альтернативный механизм конверсии ТНТ осуществляется в ходе нуклеофильной атаки ароматического кольца и проходит через последовательное формирование гидридных комплексов Мейзенхеймера, подвергающихся дальнейшей глубокой деструкции с отщеплением нитрогрупп в аэробных условиях (French et al., 1998; Pak et al., 2000; Wittich et al., 2009; Ziganshin et al., 2007). Реакция, инициирующая присоединение одного гидрид-иона к бензольному кольцу ТНТ, приводит к формированию моногидридных комплексов, в частности 1-ТГ-ТНТ, 3-ЕГ-ТНТ и их изомеров (Ziganshin et al., 2007). Присоединение второго гидрид-иона ведет к формированию дигидридных комплексов, в частности 3,5-2Н~-ТНТ и изомеров 3,5-2Н~-ТНТ Н+, последующая трансформация которых может сопровождаться реароматизацией исходного соединения с накоплением в среде нитроанионов (Vorbeck et al., 1994; Vorbeck et al., 1998; Pak et al., 2000; Ziganshin et al., 2010) (Рис. 4).

Использование ТНТ в качестве источника азота, углерода или для получения энергии микроорганизмами является одним из предпочтительных путей биоремедиации. Так, в анаэробных условиях штамм Pseudomonas sp. strain JLR11 может использовать ТНТ в качестве единственного источника азота с освобожением нитрита и с его последующим восстановлением в ионы аммония и вовлечением в метаболизм. Кроме этого, ТНТ может служить конечным акцептором электронов в дыхательной цепи Pseudomonas sp. strain JLR11 с образованием амино-нитротолуола в анаэробных условиях (Esteve-Nunez et al., 2000; Esteve-Nunez et al., 2001).

Основополагающий принцип выбора путей обезвреживания ТНТ-

загрязненных территорий и акваторий всегда сводится к возможности

16

сн.

сн,

ын,

НС)

он

2,4,5-тригидрокс итолуоп Рипке(а?., 1993; Сгау/1оп), 1995

Толуол ВсюраШу, Шра, 1992

расщепление ароматического кольца

ыо3

Г

N0 — N0,^

Н СН3 СН3

Н>С Х'Н

Н- у ^ н^у4"

КЮ2 3.5-2Н - - ТНТ

N0,

Ы02

Я-Н ' - ТНТ 2,4-ДНТ

Идап&т е( а/.. 2007; 2010 N0,

СН,

ыо2

2.4,6-тринитробензойный альдегид

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Хиляс, Ирина Валерьевна

выводы

1. Ферригидрит замедлял процесс трансформации 2,4,6-тринитротолуола дрожжами Yarrowia lipolytica, но не препятствовал разрушению исходного ксенобиотика.

2. Методом ВЭЖХ идентифицированы продукты восстановления бензольного кольца 2,4,6-тринитротолуола - моно- и дигидридные комплексы Мейзенхеймера, метаболиты нитроредукции -гидроксиламино-динитротолуолы и амино-динитротолуолы, а также 2,4-динитротолуол. Методом ионной хроматографии обнаружены нитрит-ион и нитрат-ион.

3. Методом ЭПР-спектроскопии удалось зафиксировать образование оксида азота (II) в ходе деструкции 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Yarrowia lipolytica. Кроме этого, рост клеток Yarrowia lipolytica в присутствии 2,4,6-тринитротолуола сопровождался генерацией супероксидного радикала с возможным последующим формированием более токсичных пероксинитрита и пероксиазотистой кислоты.

4. Удалось пространственно разделить и стабилизировать последовательные стадии трансформации 2,4,6-тринитротолуола по пути редукции его ароматического кольца дрожжами Yarrowia lipolytica.

5. Пространственное разделение моногидридных и дигидридных комплексов Мейзенхеймера позволило разработать эффективный способ обезвреживания вод, загрязненных 2,4,6-тринитротолуолом, клетками дрожжей Yarrowia lipolytica.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ранние исследования процессов ремедиации объектов, загрязненных 2,4,6-тринитротолуолом (ТНТ), в присутствии экзогенного железа показали, что основной путь трансформации исходного ксенобиотика как абиотически, так и благодаря активной деятельности микроорганизмов протекал исключительно по пути восстановления его нитрогрупп с накоплением метаболитов, не подвергающихся дальнейшей биодеструкции (Hofstetter et al, 1999; Borch et al, 2005; Boparai et al, 2008).

В наших условиях наличие железосодержащего минерала ферригидрита в культуральной жидкости снижало скорость биотрансформации ТНТ штаммом дрожжей Yarrowia lipolytica AN-L15, однако приводило к накоплению сходных метаболитов, как и в отсутствие ферригидрита, хотя и в несколько иной концентрации. Основными продуктами превращения ТНТ аэробным штаммом Y. lipolytica AN-L15 были гидридные комплексы Мейзенхеймера (1-КГ-ТНТ, изомеры З-РГ-ТНТ и 3,5-2Н~-ТНТ Н+). Кроме накопления данных метаболитов были зафиксированы также гидроксиламино-динитротолуолы и амино-динитротолуолы (ГАДНТ и АДНТ). Независимо от присутствия железосодержащего минерала в среде последующая трансформация ТНТ-гидридных комплексов приводила к освобождению N02~ с последующим его превращением в N03~ и NO при низких значениях рН среды, понижаемого в результате экскреции органических кислот дрожжами. Методом ЭПР-спектроскопии было обнаружено образование NO и 02~ в процессе трансформации ТНТ клетками дрожжей Y. lipolytica AN-L15. Кроме того, повышенная активность восстановления Fe3+ наблюдалась в присутствии ТНТ и клеток Y. lipolytica. Наши исследования показывают, что, независимо от присутствия ферригидрита в среде роста, ТНТ-гидридные комплексы формируются на одинаковом уровне в присутствии клеток дрожжей, что открывает возможность расщепления ароматического кольца, вместо стимуляции образования потенциально токсичных продуктов редукции нитрогрупп в присутствии ионов железа.

Кроме того, в данной работе разработан способ биодеградации ТНТ штаммом дрожжей Y. lipolytica AN-L15 в условиях полунепрерывного режима культивирования. Для осуществления данного процесса создана установка, состоящая из трех биореакторов и соответствующего оборудования. Установка позволила пространственно разделить и стабилизировать последовательные стадии превращения ТНТ по пути редукции его ароматического кольца, что увеличило уровень б иодеструкции исходного токсиканта. В биореакторе первой ступени (диапазон рН среды от 7.0 до 6.5) трансформация ТНТ сопровождалась накоплением мажорного (основного) метаболита - темно-красного моногидридного комплекса Мейзенхеймера (3-КГ-ТНТ). В биореакторе второй ступени 3-Н~-ТНТ далее преобразовывался в другие гидридные комплексы Мейзенхеймера (например 3,5-2БГ-ТНТ и 3,5-2Н~-ТНТН+) желто-оранжевого цвета. Кроме того, во втором биореакторе рН среды стабилизировался на уровне 5.6-5.2 вследствие продукции дрожжами органических кислот. В биореакторе третьей ступени интенсивная экскреция дрожжами органических кислот сопровождалась смещением рН среды в более кислую область (рН 3.8-3.3), полной биодеградацией ТНТ-гидридных комплексов и обесцвечиванием очищаемой среды. Удаление исходного ксенобиотика через образование и последующее разрушение ТНТ-гидридных комплексов достигало высоких значений.

Исходя из полученных результатов, можно заключить, что штамм дрожжей Y. lipolytica AN-L15 осуществляет эффективную деструкцию ТНТ в условиях полунепрерывного культивирования. Пространственное разделение

ТНТ-гидридных комплексов позволило разработать принципиальную биотехнологическую схему обезвреживания ТНТ-загрязненных вод.

Устойчивость дрожжевого штамма Y. lipolytica AN-L 15 к повышенным концентрациям ТНТ (до 880 мкМ) делает его перспективным для обезвреживания промышленных отходов, природных и сточных вод, грунтов,

98 загрязненных токсичными и потенциально мутагенными нитроароматическими соединениями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Хиляс, Ирина Валерьевна, 2013 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зарипов, С.А. Начальные этапы трансформации 2,4,6-тринитротолуола микроорганизмами / С.А. Зарипов, А.В. Наумов, Е.С. Суворова, А.В. Гарусов, Р.П. Наумова // Микробиология. - 2004. - Т. 73. - С. 472-478.

2. Науменко, Е.А. Участие кислорода в бактериальной трансформации 2,4,6-тринитротолуола / Е.А. Науменко, А.В. Наумов, Е.С. Суворова, Р. Герлах, A.M. Зиганшин, А.П. Ложкин, Н.И. Силкин, Р.П. Наумова // Биохимия. - 2008. - Т. 73. - С. 568-575.

3. Селивановская, С.Ю. Способ биологической очистки сточных вод / С.Ю. Селивановская, Р.П. Наумова, Н.И. Куликов // Авторское свидетельство РФ № 1471493, приоритет от 08.12.1986.

4. Чухров, Ф.В. Климатические факторы и образование окислов железа в зоне гипергенеза / Ф.В. Чухров // Гипергенные окислы железа в геологических процессах. - М.: Наука, 1975. - С. 141-155.

5. Adamia, G. Absorption, distribution, and transformation of TNT in higher plants / G. Adamia, M. Ghoghoberidze, D. Graves, G. Khatisashvili, G. Kvesitadze, E. Lomidze, D. Ugrekhelidze, G. Zaalishvili // Ecotoxicol. Environ. Saf. - 2006. - V. 64. - P. 136-145.

6. Agrawal, A. Reduction of nitro-aromatic compounds by zero-valent iron metal / A. Agrawal, P.G. Tratnyek // Environ. Sci. Technol. - 1996. - V. 30 -P. 153-160.

7. Aguiar, A. Oxalic acid, Fe -reduction activity and oxidative enzymes detected in culture extracts recovered from Pinus taeda wood chips biotreated by Ceriporiopsis subvermispora / A. Aguiar, P.B.D. Souza-Cruz, A. Ferraz // Enz. Microbial. Tech. - 2006. - V. 38. - P. 873-878.

8. Alvarez, M.A. Pseudomonas aeruginosa strain MA01 aerobically metabolizes the aminodinitrotoluenes produced by 2,4,6-trinitrotoluene nitro group reduction / M.A. Alvarez, C.L. Kitts, J.L. Botsford, P.J. Unkefer // Can. J. Microbiol. - 1995,- V. 41.-P. 984-991.

9. Amezcua-Allieri, M.A. Impact of microbial activity on copper, lead and nickel mobilization during the bioremediation of soil PAHs / M.A. Amezcua-Allieri, J.R. Lead, R. Rodriguez-Vazquez // Chemosphere. - 2005. - V. 61. -P. 484-491.

10. Anastassiadis, S. Citric acid production by Candida strains under intracellular nitrogen limitation / S. Anastassiadis, A. Aivasidis, C. Wandrey // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2002. - V. 60. - P. 81-87.

11. Ayoub, K. Application of advanced oxidation processes for TNT removal: a review / K. Ayoub, E.D. van Hullebusch, M. Cassir, A. Bermond // J. Hazard. Mater.-2010.-V. 178.-P. 10-28.

12. Beckman, J.S. Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide / J.S. Beckman, T.W. Beckman, J. Chen, P.A. Marshall, B.A. Freeman // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1990. - V. 87. - P. 1620-1624.

13. Beckman, J.S. The physiological and pathophysiological chemistry of nitric oxide / J.S. Beckman // In J. Lancaster (ed.), Nitric oxide: principles and actions. - Academic Press, San Diego, 1996. - P. 1-82.

14. Bellinaso, M.D.L. Biodégradation as a biotechnological model for the teaching of biochemistry / M.D.L. Bellinaso, J.A.P. Henriques, C.C. Gaylarde // World J. Microbiol. Biotechnol. - 2002. - V. 18. - P. 385-390.

15. Berthe-Corti, L. Cytotoxicity and mutagenicity of a 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and hexogen contaminated soil in S. typhimurium and mammalian cells / L. Berthe-Corti, H. Jacobi, S. Kleihauer, I. Witte // Chemosphere. - 1998. -V. 37.-P. 209-218.

16. Bhattacharya, A. One-step reductive amidation of nitro arenes: application to the synthesis of Acetaminophen / A. Bhattacharya, V.C. Purohit, V. Suarez, R. Tichkule, G. Parmer, F. Rinaldi // Tetrahedron Lett. - 2006. - V. 47. - P. 1861-1864.

17. Boopathy, R. Trinitrotoluene (TNT) as a sole nitrogen source for a sulfate-

reducing bacterium Desulfovibrio sp. (B strain) isolated from an anaerobic

102

digester / R. Boopathy, C.F. Kulpa // Curr. Microbiol. - 1992. - V. 25. - P. 235-241.

18. Boparai, H.K. Abiotic transformation of high explosives by freshly precipitated iron minerals in aqueous Fe(II) solutions / H.K. Boparai, S.D. Comfort, T. Satapanajaru, J.E. Szecsody, P.R. Grossl, P.J. Shea // Chemosphere. - 2010. - V. 79 - P. 865-872.

19. Boparai, H.K. Remediating explosive-contaminated groundwater by in situ redox manipulation (ISRM) of aquifer sediments / H.K. Boparai, S.D. Comfort, P.J. Shea, J.E. Szecsody // Chemosphere. - 2008. - V. 71. - P. 933941.

20. Borch, T. Impact of ferrihydrite and anthraquinone-2,6-disulfonate on the reductive transformation of 2,4,6-trinitrotoluene by a gram-positive fermenting bacterium / T. Borch, W.P. Inskeep, J.A. Harwood, R. Gerlach // Environ. Sci. Technol. - 2005. - V. 39. - P. 7126-7133.

21. Brown, W.H. Introduction to Organic Chemistry, 2nd ed. / W.H. Brown. -Harcourt Brace College Publishers, 1999.

22. Burkhardt, C. Impact of heavy metals on the degradative capabilities of soil bacterial communities / C. Burkhardt, H. Insam, T.C. Hutchinson, H.H. Reber //Biol. Fertil. Soils.-1993.-V. 16.-P. 154-156.

23. Burns, J.M. Multivariate examination of Fe(II)/Fe(III) cycling and consequent hydroxyl radical generation / J.M. Burns, P.S. Craig, T.J. Shaw, J.L. Feny // Environ. Sci. Technol. -2010. -V. 44. - P. 7226-7231.

24. Caballero, A. PnrA, a new nitroreductase-family enzyme in the TNT-degrading strain Pseudomonas putida JLR11 / A. Caballero, J.J. Lazaro, J.L. Ramos, A. Esteve-Nunez // Environ. Microbiol. - 2005. - V. 7 - P. 12111219.

25. Cai, Q. Stability of nitrite in wastewater and its determination by ion chromatography / Q. Cai, W. Zhang, Z. Yang // Anal. Sci. - 2001. - V. 17. -P.917-920.

26. Carlson, L. Scavenging of As from acid mine drainage by schwertmannite and ferrihydrite: a comparison with synthetic analogues / L. Carlson, J.M. Bigham, U. Schwertmann, A. Kyek, F. Wagner // Environ. Sci. Technol. -2002. - V. 36. - P. 1712-1719.

27. Catala, M. Fungal-associated NO is involved in the regulation of oxidative stress during rehydration in lichen symbiosis / M. Catala, F. Gasulla, A.E Pradas del Real, F. Garcia-Breijo, J. Reig-Arminana, E. Barreno // BMC Microbiol.-2010.-V. 10.-P. 297-310.

28. Chasteen, N.D. Mineralization in ferritin: an efficient means of iron storage / N.D. Chasteen, P.M. Harrison // J. Struct. Biol. - 1999. - V. 126. - P. 182194.

29. Coby, A.J. Inhibition of N03~ and N02~ reduction by microbial Fe(III) reduction: evidence of a reaction between N02~ and cell surface bound Fe2+ / A.J. Coby, F.W. Picardal // Appl. Environ. Microbiol. - 2005. - V. 71. - P. 5267-5274.

30. Cooper, D.C. Zinc immobilization and magnetite formation via ferric oxide reduction by Shewanella putrefaciens 200 / D.C. Cooper, F. Picardal, J. Rivera, C. Talbot // Environ. Sci. Technol. - 2000. - V. 34. - P. 100-106.

31. Cornell, R.M. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences and uses / R.M. Cornell, U. Schwertmann. - Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim, 2003. - 703 p.

32. Crawford, R.L. The microbiology and treatment of nitroaromatic compounds / R.L. Crawford // Curr. Opin. Biotechnol. - 1995. - V. 6. - P. 329-336.

33. Cudennec, Y. The transformation of ferrihydrite into goethite or hematite, revisited / Y. Cudennec, A. Lecerf// J. Solid State Chem. - 2006. - V. 179 -P. 716-722.

34. Dalgren, K.E. Anaerobic bioremediation of a soil with mixed contaminants: explosives degradation and influence on heavy metal distribution, monitored as changes in concentration and toxicity / K.E. Dalgren, S. Waara, A. Diiker,

T. von Kronhelm, P.A.W. van Hees // Water Air Soil Pollut. - 2009. - V. 202. -P. 301-313.

35. Donlon, B.A. Continuous detoxification, transformation, and degradation of nitrophenols in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors / B.A. Donlon, E. Razo-Flores, G. Lettinga, J.A. Field // Biotechnol. Bioeng. - 1996. -V. 51.-P. 439-449.

36. Duque, E. Construction of a Pseudomonas hybrid strain that mineralizes 2,4,6-trinitrotoluene / E. Duque, A. Haidour, F. Godoy, J.L. Ramos // J. Bacteriol. - 1993. - V. 175. - P. 2278-2283.

37. Eilers, A. Metabolism of 2,4,6-trinitrotoluene by the white-rot fungus Bjerkandera adusta DSM 3375 depends on cytochrome P-450 / A. Eilers, E. Riingeling, U.M. Stiindl, G. Gottschalk // Appl. Microbiol. Biotechnol. -1999.-V. 53.-P. 75-80.

38. Eriksson, J. Binding of 2,4,6-trinitrotoluene, aniline, and nitrobenzene to dissolved and particulate soil organic matter / J. Eriksson, S. Frankki, A. Shchukarev, U. Skyllberg // Environ. Sci. Technol. - 2004. - V. 38. - P. 3074-3080.

39. Esteve-Nunez, A. Biological degradation of 2,4,6-trinitrotoluene / A. Esteve-Nunez, A. Caballero, J.L. Ramos // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2001. - V. 65.-P. 335-352.

40. Esteve-Nunez, A. Respiration of 2,4,6-trinitrotoluene by Pseudomonas sp. strain JLR11 / A. Esteve-Nunez, G. Luchessi, B. Philipp, B. Schink, J.L. Ramos//J. Bacteriol. - 2000. - V. 182.-P. 1352-1355.

41. Eyers, L. Denitration of 2,4,6-trinitrotoluene by Pseudomonas aeruginosa ESA-5 in the presence of ferrihydrite / L. Eyers, B. Stenuit, S.N. Agathos // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2008. - V. 79 - P. 489-497.

42. Fielden, E.M. Assessment of a range of novel nitroaromatic radiosensitizers and bioreductive drugs / E.M. Fielden, G.E. Adams, S. Cole, M.A. Nay lor, P. O'Neill, M.A. Stephens, I.T. Stratford // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. -1992.-V. 22.-P. 707-711.

43. Finogenova, T.V. Organic acid production by the yeast Yarrowia lipolytica: a review of prospects / T.V. Finogenova, I.G. Morgunov, S.V. Kamzolova, O.G. Chernyavskaya // Appl. Biochem. Microbiol. - 2005. - V. 41. - P. 418— 425.

44. Fletcher, J.H. The synthesis of parathion and some closely related compounds / J.H. Fletcher, J.C. Hamilton, I. Hechenbleikner, E.I. Hoegberg, B.J. Sertl, J.T. Cassaday // J. Am. Chem. Soc. - 1950. - V. 72. - P. 2461-2464.

45. Fredrickson, J.K. Biotransformation of Ni-substituted hydrous ferric oxide by an Fe(III)-reducing bacterium / J.K. Fredrickson, J.M. Zachara, R.K. Kukkadapu, Y.A. Gorby, S.C. Smith, C.F. Brown // Environ. Sci. Technol. -2001.-V. 35.-P. 703-712.

46. French, C.E. Aerobic degradation of 2,4,6-trinitrotoluene by Enterobacter cloacae PB2 and by pentaerythritol tetranitrate reductase / C.E. French, S. Nicklin, N.C. Bruce // Appl. Environ. Microbiol. - 1998. - V. 64. - P. 28642868.

47. Friemann, R. Structural insights into the dioxygenation of nitroarene compounds: the crystal structure of the nitrobenzene dioxygenase / R. Friemann, M.M. Ivkovic-Jensen, D.J. Lessner, C.L. Yu, D.T. Gibson, R.E. Parales, H. Eklund, S. Ramaswamy // J. Mol. Biol. - 2005. - V. 348. - P. 1139-1151.

48. Frische, T. Screening for soil toxicity and mutagenicity using luminescent bacteria - a case study of the explosive 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) / T. Frische //Ecotoxicol. Environ. Saf. - 2002. - V. 51. - P. 133-144.

49. Fujii, H. Ex vivo EPR detection of nitric oxide in brain tissue / H. Fujii, L.J. Berliner // Magn. Reson. Med. - 1999. - V. 42 - P. 599-602.

50. Fujii, M. Superoxide-mediated dissolution of amorphous ferric oxyhydroxide in seawater / M. Fujii, A.L. Rose, T.D. Waite, T. Omura // Environ. Sci. Technol. - 2006. - V. 40. - P. 880-887.

51. Funk, S.B. Initial-phase optimization for bioremediation of munition compound-contaminated soil / S.B. Funk, D.J. Roberts, D.L. Crawford, R.L. Crawford // Appl. Environ. Microbiol. - 1993. - V. 59. - P. 2171-2177.

52. Galleano, M. Nitric oxide and iron overload. Limitations of ESR detection by DETC / M. Galleano, L. Aimo, M.V. Borroni, S. Puntarulo // Toxicol. - 2001. -V. 167.-P. 199-205.

53. Galvez, N. Effect of phosphate on the crystallization of hematite, goethite, and lepidocrocite from ferrihydrite / N. Galvez, V. Barron, J. Torrent // Clays Clay Minerals. - 1999. - V.47. - P. 304-311.

54. Gerlach, R. Influence of carbon sources and electron shuttles on ferric iron reduction by Cellulomonas sp. strain ES6 / R. Gerlach, E.K. Field, S. Viamajala, B.M. Peyton, W.A. Apel, A.B. Cunningham // Biodégradation. -2011. - V. 22.-P. 983-995.

55. Ginder-Vogel, M. Kinetic and mechanistic constraints on the oxidation of biogenic uraninite by ferrihydrite / M. Ginder-Vogel, B. Stewart, S. Fendorf // Environ. Sci. Technol. - 2010. - V. 44. - P. 163-169.

56. Gritsenko, A.N. Synthesis in the phenothiazine series / A.N. Gritsenko, Z.I. Ermakova, V.S. Troitskaya, S.V. Zhuravlev // Chem. Heterocycl. Comp. -1971.-№ 6.-P. 715-717.

57. Gunnison, D. Application of continuous culture technology for the development of explosives-degrading microorganisms / D. Gunnison, H.L. Fredrickson, D.L. Kaplan, A.L. Allen, C.M. Mello, J.E. Walker, G. Myrick, W.E. Evans, M. Ochman // Ann. NY Acad. Sci. - 1997. - V. 829. - P. 230241.

58. Haigler, B.E. Biodégradation of 2-nitrotoluene by Pseudomonas sp. strain JS42 / B.E. Haigler, W.H. Wallace, J.C. Spain // Appl. Environ. Microbiol. -1994. - V. 60. - P. 3466-3469.

59. Hannink, N.K. Uptake and metabolism of TNT and GTN by plants expressing bacterial pentaerythritol tetranitrate reductase / N.K. Hannink, S.J. Rosser,

C.E. French, N.C. Bruce // Water Air Soil Pollut. - 2003. - V. 3. - P. 251— 258.

60. Hawari, J. Biotransformation of 2,4,6-trinitrotoluene with Phanerochaete chrysosporium in agitated culture at pH 4.5 / J. Hawari, A. Halasz, S. Beaudet, L. Paquet, G. Ampleman, S. Thiboutot // Appl. Environ. Microbiol. - 1999. - V. 65. - P. 2977-2986.

61. Heijman, C.G. Reduction of nitroaromatic compounds coupled to microbial iron reduction in laboratory aquifer columns / C.G. Heijman, E. Grieder, C. Holliger, R.P. Schwarzenbach // Environ. Sci. Technol. - 1995. - V. 29. - P. 775-783.

62. Heiss, G. Bioelimination of trinitroaromatic compounds: immobilization versus mineralization / G. Heiss, H.J. Knackmuss // Curr. Opin. Microbiol. -2002.-V. 5.-P. 282-287.

63. Hofstetter, T.B. Complete reduction of TNT and other (poly)nitroaromatic compounds under iron-reducing subsurface conditions / T.B. Hofstetter, C.G. Heijman, S.B. Haderlein, C. Holliger, R.P. Schwarzenbach // Environ. Sci. Technol. - 1999. - V. 33. - P. 1479-1487.

64. Hofstetter, T.B. Identifying competing aerobic nitrobenzene biodégradation pathways by compound-specific isotope analysis / T.B. Hofstetter, J.C. Spain, S.F. Nishino, J. Bolotin, R.P. Schwarzenbach // Environ. Sci. Technol. -2008. - V. 42. - P. 4764-4770.

65. Hofstetter, T.B. Reduction of nitroaromatic compounds by Fe(II) species associated with iron-rich smectites / T.B. Hofstetter, A. Neumann, R.P. Schwarzenbach // Environ. Sci. Technol. - 2006. - V. 40. - P. 235-242.

66. Huamin, G. Reduction of structural iron in ferruginous smectite by free radicals / G. Huamin, J.W. Stucki, G.W. Bailey // Clays Clay Minerals. -1992.-V. 40.-P. 659-665.

67. Huang, J. Horseradish peroxidase catalyzed nitric oxide formation from

hydroxyurea / J. Huang, E.M. Sommers, D.B. Kim-Shapiro, S.B. King // J.

Am. Chem. Soc. - 2002. - V. 124. - P. 3473-3480.

108

68. Hundal, L.S. Removal of TNT and RDX from water and soil using iron metal / L.S. Hundal, J. Singh, E.L. Bier, P.J. Shea, S.D. Comfort, W.L. Powers // Environ. Pollut. - 1997. - V. 97. - P. 55-64.

69. Ignarro, L.J. Nitric oxide donors and cardiovascular agents modulating the bioactivity of nitric oxide: an overview / L.J. Ignarro, C. Napoli, J. Loscalzo // Circ. Res. -2002. -V. 90. - P. 21-28.

70. Jambor, J.L. Occurrence and constitution of natural and synthetic ferrihydrite, a widespread iron oxyhydroxide / J.L. Jambor, J.E. Dutrizac // Chem. Rev. -1998. - V. 98. - P. 2549-2586.

71. Johnson, C.A. The regulation of trace element concentrations in river and estuarine waters contaminated with acid mine drainage: the adsorption of Cu and Zn on amorphous Fe oxyhydroxides / C.A. Johnson // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1986. - V. 50. - P. 2433-2438.

72. Johnson, G.R. Oxidative transformation of aminodinitrotoluene isomers by multicomponent dioxygenases / G.R. Johnson, B.F. Smets, J.C. Spain // Appl. Environ. Microbiol. - 2001. - V. 67. - P. 5460-5466.

73. Johnson, G.R. Properties of the trihydroxytoluene oxygenase from Burkholderia cepacia R34: an extradiol dioxygenase from the 2,4-dinitrotoluene pathway / G.R. Johnson, R.K. Jain, J.C. Spain // Arch. Microbiol. - 2000. - V. 173. - P. 86-90.

74. Ju, K.S. Nitroaromatic compounds, from synthesis to biodégradation / K.S. Ju, R.E. Parales // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2010. - V. 74. - P. 250-272.

75. Kelm, M. The nitric oxide/superoxide assay / M. Kelm, R. Dahmann, D. Wink, M. Feelisch // J. Biol. Chem. - 1997. - V. 272. - P. 9922-9932.

76. Kim, J.S. Halide salts accelerate degradation of high explosives by zerovalent iron / J.S. Kim, P.J. Shea, J.E. Yang, J.E. Kim // Environ. Pollut. - 2007. - V. 147.-P. 634-641.

77. Klebanoff, S.J. Nitrite production by stimulated human polymorphonuclear

leukocytes supplemented with azide and catalase / S.J. Klebanoff, C.F. Nathan

//Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1993. -V. 197. - P. 192-196.

109

78. Knicker, H. Incorporation of 15N-TNT transformation products into humifying plant organic matter as revealed by one- and two-dimensional solid state NMR spectroscopy / H. Knicker // Sci. Total. Environ. - 2003. - V. 308. - P. 211-220.

79. Knicker, H. Solid-state nitrogen-15 nuclear magnetic resonance analysis of biologically reduced 2,4,6-trinitrotoluene in a soil slurry remediation / H. Knicker, C. Achtnich, H. Lenke // J. Environ. Qual. - 2001. - V. 30. - P. 403410.

80. Koppenol, W.H. Peroxynitrite, a cloaked oxidant formed by nitric oxide and superoxide / W.H. Koppenol, J.J. Moreno, W.A .Pryor, H. Ischiropoulos, J.S. Beckman // Chem. Res. Toxicol. - 1992. - V. 5. - P. 834-842.

81. Kumagai, Y. Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) catalyzes one-electron reduction of 2,4,6-trinitrotoluene, resulting in decreased nitric oxide production and increased nNOS gene expression: implication for oxidative stress / Y. Kumagai, M. Kikushima, Y. Nakai, N. Shimojo, M. Kunimoto // Free Radic. Biol. Med. - 2004. - V. 37. - P. 350-357.

82. Kumagai, Y. ^-Crystal 1 in catalyzes the reductive activation of 2,4,6-trinitrotoluene to generate reactive oxygen species: a proposed mechanism for the induction of cataracts / Y. Kumagai, T. Wakayama, S. Li, A. Shinohara, A. Iwamatsu, G. Sun, N. Shimojo // FEBS Lett. - 2000. - V. 478. - P. 295298.

83. Kuo, C.H. Peroxone oxidation of toluene and 2,4,6-trinitrotoluene / C.H. Kuo, M.E. Zappi, S.M. Chen // Ozone: Sci. Eng. - 2000. - V. 22. - P. 519-534.

84. Kuppusamy, P. Characterization of free radical generation by xanthine oxidase / P. Kuppusamy, J.L. Zweier / J. Biol. Chem. - 1989. - V. 264. - P. 9880-9884.

85. Kutty, R. Biochemical characterization of trinitrotoluene transforming oxygen-insensitive nitroreductases from Clostridium acetobutylicum ATCC 824 / R. Kutty, G.N. Bennett // Arch. Microbiol. - 2005. - V. 184. - P. 158167.

86. Lachance, B. Cytotoxic and genotoxic effects of energetic compounds on bacterial and mammalian cells in vitro / B. Lachance, P.Y. Robidoux, J. Hawari, G. Ampleman, S. Thiboutot, G.I. Sunahara // Mutat. Res. - 1999. -v. 444.-P. 25-39.

87. Lachance, B. Toxicity and bioaccumulation of reduced TNT metabolites in the earthworm Eisenia andrei exposed to amended forest soil / B. Lachance, A.Y. Renoux, M. Sarrazin, J. Hawari, G.I. Sunahara // Chemosphere. - 2004. -V. 55.-P. 1339-1348.

88. Lendenmann, U. Simultaneous biodégradation of 2,4-dinitrotoluene and 2,6-dinitrotoluene in an aerobic fluidized-bed biofilm reactor / U. Lendenmann, J.C. Spain, B.F. Smets // Environ. Sci. Technol. - 1998. - V. 32. - P. 82-87.

89. Lenke, H. Perspectives of bioelimination of polynitroaromatic compounds / H. Lenke, H.J. Knackmuss, C. Achtnich // In Spain J.C., Hughes J.B., Knackmuss H.J. (eds.), Biodégradation of nitroaromatic compounds and explosives. - Lewis Publishers, Boca Raton, FL, 2000. - P. 91-126.

90. Leung, K.H. Mechanism of bioactivation and covalent binding of 2,4,6-trinitrotoluene / K.H. Leung, M. Yao, R. Stearns, S.H. Chiu // Chem. Biol. Interact. - 1995. - V. 97. - P. 37-51.

91. Li, H. Thermodynamics of nitroaromatic compound adsorption from water by smectite clay / H. Li, B.J. Teppen, C.T. Johnston, S.A. Boyd // Environ. Sci. Technol. - 2004. - V. 38. - P. 5433-5442.

92. Lloyd, J.R. Microbial detoxification of metals and radionuclides / J.R. Lloyd, D.R. Lovley // Curr. Opin. Biotechnol. - 2001. -V. 12. - P. 248-253.

93. Lovley, D.R. Rapid assay for microbially reducible ferric iron in aquatic sediments / D.R. Lovley, E.J. Phillips // Appl. Environ. Microbiol. - 1987. -V. 53.-P. 1536-1540.

94. Matta, R. Fenton-like oxidation of 2,4,6-trinitrotoluene using different iron minerals / R. Matta, K. Hanna, S. Chiron // Sci. Total Environ. - 2007. - V. 385.-P. 242-251.

95. McBride, M.B. Absorption and oxidation of phenolic compounds by Fe and Mn oxides / M.B. McBride // Soil Sci. Soc. Amer. J. - 1987. - V. 51. - P. 1466-1472.

96. Michels, J. Inhibition of lignin peroxidase of Phanerochaete chrysosporium by hydroxylamino-dinitrotoluene, an early intermediate in the degradation of 2,4,6-trinitrotoluene / J. Michels, G. Gottschalk // Appl. Environ. Microbiol. -

1994.-V. 60.-P. 187-194.

97. Morgan, B. The effect of pH on the kinetics of spontaneous Fe(II) oxidation by O2 in aqueous solution - basic principles and a simple heuristic description / B. Morgan, O. Lahav // Chemosphere. - 2007. - V. 68 - P. 2080-2084.

98. Nefso, E.K. Degradation kinetics of TNT in the presence of six mineral surfaces and ferrous iron / E.K. Nefso, S.E. Burns, C.J. McGrath // J. Hazard. Mater. - 2005. - V. 123 - P. 79-88.

99. Nepovim, A. Phytoremediation of TNT by selected helophytes / A. Nepovim, A. Hebner, P. Soudek, A. Gerth, H. Thomas, S. Smrcek, T. Vanek // Chemosphere. - 2005 - V. 60 - P. 1454-1461.

100. Oh, B.T. TNT nitroreductase from a Pseudomonas aeruginosa strain isolated from TNT-contaminated soil / B.T. Oh, G. Sarath, P.J. Shea // Soil Biol. Biochem. - 2001. - V. 33. - P. 875-881.

101. Oh, S.Y. Effect of adsorption to elemental iron on the transformation of 2,4,6-trinitrotoluene and hexahydro-l,3,5-trinitro-l,3,5-triazine in solution / S.Y. Oh, D.K. Cha, B.J. Kim, P.C. Chiu // Environ. Toxicol. Chem. - 2002. - V. 21.-P. 1384-1389.

102. Pak, J.W. Transformation of 2,4,6-trinitrotoluene by purified xenobiotic reductase B from Pseudomonas fluorescens I-C / J.W. Pak, K.L. Knoke, D.R. Noguera, B.G. Fox, G.H. Chambliss // Appl. Environ. Microbiol. - 2000. - V. 66.-P. 4742-^1750.

103. Pal, N. Fungal degradation of 2,4-dinitrotoluene and nitroglycerin in batch and fixed-film bioreactors / N. Pal, C. Christodoulatos // J. Energ. Mater. -

1995.-V. 13.-P. 259-282.

104.Pankhurst, Q.A. Structural and magnetic properties of ferrihydrite / Q.A. Pankhurst, R.J. Pollard // Clays Clay Minerals. - 1992. - V. 40. - P. 268-272.

105. Pavlostathis, S.G. Biotransformation of 2,4,6-trinitrotoluene in a continuous-flow Anabaena sp. system / S.G. Pavlostathis, G.H. Jackson // Water Res. -2002. -V. 36. - P. 1699-1706.

106. Peres, C.M. Continuous degradation of mixtures of 4-nitrobenzoate and 4-aminobenzoate by immobilized cells of Burkholderia cepacia strain PB4 // C.M. Peres, B. van Aken, H. Naveau, S.N. Agathos // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1999. - V. 52. - P. 440^45.

107. Phelps, T.J. Biodégradation of mixed-organic wastes by microbial consortia in continuous-recycle expanded-bed bioreactors / T.J. Phelps, J.J. Niedzielski, K.J. Malachowsky, R.M. Schram, S.E. Herbes, D.C. White // Environ. Sci. Technol. - 1991. - V. 25. - P. 1461-1465.

108.Pryor, W.A. The chemistry of peroxynitrite: a product from the reaction of nitric oxide with superoxide / W.A. Pryor, G.L. Squadrito // Am. J. Physiol. -1995. - V. 268. - P. 699-722.

109. Rho, D. Transformation of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) by immobilized Phanerochaete chrysosporium under fed-batch and continuous TNT feeding conditions / D. Rho, J. Hodgson, S. Thiboutot, G. Ampleman, J. Hawari // Biotechnol. Bioeng. -2001. - V. 73. - P. 271-281.

110. Rhoton, F.E. Natural ferrihydrite as an agent for reducing turbidity caused by suspended clays / F.E. Rhoton, J.M. Bigham // J. Environ. Quality - 2009. -V. 38.-P. 1887-1891.

111.Riefler, R.G. NAD(P)H:flavin mononucleotide oxidoreductase inactivation during 2,4,6-trinitrotoluene reduction / R.G. Riefler, B.F. Smets // Appl. Environ. Microbiol. - 2002. - V. 68. - P. 1690-1696.

112.Rieger, P.G. Xenobiotics in the environment: present and future strategies to obviate the problem of biological persistence / P.G. Rieger, H.M. Meier, M. Gerle, U. Vogt, T. Groth, H.J. Knackmuss // J. Biotechnol. - 2002. - V. 94. -P. 101-123.

113. Roberts, D.J. The effect of metals on biological remediation of munitions-contaminated soil / D.J. Roberts, N. Venkataraman, S. Pendharkar // Environ. Eng. Sci. - 1998. - V. 15. - P. 265-277.

114. Robertson, B.K. Influence of calcium, iron, and pH on phosphate availability for microbial mineralization of organic chemicals / B.K. Robertson, M. Alexander // Appl. Environ. Microbiol. - 1992. - V. 58. - P. 38-41.

115.Rodgers, J.D. Treatment methods for the remediation of nitroaromatic explosives / J.D. Rodgers, N.J. Bunce // Water Res. - 2001. - V. 35. - P. 2101-2111.

116. Roldan, M.D. Reduction of poly nitroaromatic compounds: the bacterial nitroreductases / M.D. Roldán, E. Pérez-Reinado, F. Castillo, C. Moreno-Vivián // FEMS Microbiol. Rev. - 2008. - V. 32. - P. 474-500.

117. Rose, A.L. Reduction of organically complexed ferric iron by superoxide in a simulated natural water / A.L. Rose, T.D. Waite // Environ. Sci. Technol. -2005. - V. 39. - P. 2645-2650.

118. Rylott, E.L. Biodégradation and biotransformation of explosives / E.L. Rylott, A. Lorenz, N.C Bruce // Cur. Opin. Biotechnol. - 2011. - V. 22. - P. 434440.

119. Salmerón-Alcocer, A. Continuous biodégradation of single and mixed chlorophenols by a mixed microbial culture constituted by Burkholderia sp., Microbacterium phyllosphaerae, and Candida tropicalis / A. Salmerón-Alcocer, N. Ruiz-Ordaz, C. Juárez-Ramirez, J. Galindez-Mayer // Biochem. Eng. J. - 2007. - V. 37. - P. 201-211.

120. Sarlauskas, J. Flavoenzyme-catalyzed redox cycling of hydroxilamino- and amino metabolites of 2,4,6-trinitrotoluene: implications for their cytotoxity / J. Sarlauskas, A. Nemeikaite-Ceniene, Z. Anusevicius, L. Miseviciene, M.M. Julvez, M. Medina, C. Gomez-Moreno, N. Cenas // Arch. Biochem. Biophys. - 2004. - V. 425. - P. 184-192.

121. Scheibner, K. Screening for fungi intensevely mineralizing 2,4,6-trinitrotoluene / K. Scheibner, M. Hofrichter, A. Herre, J. Michels, W. Fritsche // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1997. - V. 47. - P. 452-457.

122. Schwandt, H. Sorption of an acidic herbicide on synthetic iron oxides and soils: sorption isotherms / H. Schwandt, I. Kôgel-Knaber, H. Stanjek, K. Totsche// Sci. Total Environ. - 1992. -V. 123-124. - P. 121-131.

123. Schwitzgebel, J. Role of the oxygen molecule and of the photogenerated electron in TiCVphotocatalyzed air oxidation reactions / J. Schwitzgebel, J.G. Ekerdt, H. Gerischer, A. Hellar // J. Phys. Chem. - 1995. - V. 99. - P. 56335638.

124. Shah, M.M. Method of controlled reduction of nitroaromatics by enzymatic reactions of oxygen sensitive nitroreductase enzymes / M.M. Shah, J.A. Campbell // U.S. patent № 5777190. - 1998.

125. Shelley, M.D. Thermodynamic analysis of trinitrotoluene biodégradation and mineralization pathways / M.D. Shelley, R.L. Autenrieth, J.R. Wild, B.E. Dale // Biotechnol. Bioeng. - 1996. - V.51. - P. 198-205.

126. Shen, J. Biodégradation of 2,4,6-trinitrophenol (picric acid) in a biological aerated filter (BAF) / J. Shen, R. He, H. Yu, L. Wang, J. Zhang, X. Sun, J. Li, W. Han, L. Xu//Biores. Technol. -2009. - V. 100.-P. 1922-1930.

127. Shishehbor, M.H. Association of nitrotyrosine levels with cardiovascular disease and modulation by statin therapy / M.H. Shishehbor, R.J. Aviles, M.L. Brennan, X. Fu, M. Goormastic, G.L. Pearce, N. Gokce, J.F. Keaney, M.S. Penn, D.L. Sprecher, J.A. Vita, S.L. Hazen // JAMA. - 2003. - V. 289. - P. 1675-1680.

128. Singerman, G.M. 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzo[b]thienyl n-methylcarbamate and use as an insecticide / G.M. Singerman //U.S. patent № 4032649.- 1977.

129. Singh, B. Microbial remediation of explosive waste / B. Singh, J. Kaur, K. Singh // Crit. Rev. Microbiol. - 2012. - V. 38. - P. 152-167.

130. Singh, S. Enhanced arsenic accumulation by engineered yeast cells expressing Arabidopsis thaliana phytochelatin synthase / S. Singh, W. Lee, N.A. Dasilva,

A. Mulchandani, W. Chen // Biotechnol. Bioeng. - 2008. - V. 99. - P. 333340.

131. Spain, J.C. Biodégradation of nitroaromatic compounds / J.C. Spain // Annu. Rev. Microbiol. - 1995. - V. 49. - P. 523-555.

132. Spanggord, R. Kinetics of aminodinitrotoluene oxidations with ozone and hydroxyl radical / R. Spanggord, D. Yao, T. Mill // Environ. Sci. Technol. -2000.-V. 34.-P. 450^54.

133.Stahl, J.D. Metabolism and detoxification of TNT by Phanerochaete chrysosporium / J.D. Stahl, S.D. Aust // Biochem. Biophys. Res. Commun. -1993.-V. 192.-P. 477^482.

134. Stenuit, B. Aerobic denitration of 2,4,6-trinitrotoluene in the presence of phenazine compounds and reduced pyridine nucleotides / B. Stenuit, G. Lamblin, P. Cornelis, S.N. Agathos // Environ. Sci. Technol. - 2012. - V. 46. -P. 10605-10613.

135. Stenuit, B. Microbial 2,4,6-trinitrotoluene degradation: could we learn from (bio)chemistiy for bioremediation and vice versa? / B. Stenuit, S.N. Agathos // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2010. - V. 88. - P. 1043-1064.

136. Stenuit, B. Promising strategies for the mineralization of 2,4,6-trinitrotoluene /

B. Stenuit, L. Eyers, S.E. Fantroussi, S.N. Agathos // Rev. Environ. Sci. Bio/Technol. - 2005. - V. 4 - P. 39-60.

137. Stucki, J.W. Iron in soils and clay minerals / J.W. Stucki, B.A. Goodman, U. Schwertmann. - Nato Sci. Ser. C, 1988. - 894 p.

138. Sublette, K.L. Degradation of munition wastes by Phanerochaete chrysosporium / K.L. Sublette, E.V. Ganapathy, S. Schwartz // Appl. Biochem. Biotechnol. - 1992. - V. 34/35. - P. 709-723.

139.Szabo, C. Peroxynitrite: biochemistry, pathophysiology and development of therapeutics / C. Szabo, H. Ischiropoulos, R. Radi // Nat. Rev. Drug Discov. -2007.-V. 6.-P. 662-680.

140. Tobler, N.B. Assessing iron-mediated oxidation of toluene and reduction of nitroaromatic contaminants in anoxic environments using compound-specific isotope analysis / N.B. Tobler, T.B. Hofstetter, R.P. Schwarzenbach // Environ. Sci. Technol. - 2007. -V. 41. - P. 7773-7780.

141. Tope, A.M. Transformation of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) by immobilized and resting cells of Arthrobacter sp. / A.M. Tope, K. Jamil, T.R. Baggi // J. Hazard. Subst. Res. - 1999. - V.2. - P. 3.1-3.9.

142.Ueno, T. In vivo nitric oxide transfer of a physiological NO carrier, dinirosyl dithiolato iron compex, to target complex / T. Ueno, Y. Suzuki, S. Fujii, A. Vanin, T. Yoshimura // Biochem. Pharmacol. - 2002. - V. 63. - P. 485-493.

143. van Aken, B. Biodégradation of 2,4,6-trinitrotoluene by the white-rot basidiomycete Phlebia radiate / B. van Aken, K. Skubisz, H. Naveau, S.N. Agathos //Biotechnol. Lett. - 1997. -V. 19. - P. 813-817.

144. van Aken, B. Implication of manganese (III), oxalate, and oxygen in the degradation of nitroaromatic compounds by manganese peroxidase (MnP) / B. van Aken, S.N. Agathos // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2002. - V. 58. - P. 345-351.

145. van Dillewijn, P. Bioremediation of 2,4,6-trinitrotoluene by bacterial nitroreductase expressing transgenic aspen / P. van Dillewijn, J.L. Couselo, E. Corredoira, A. Delgado, R.M. Wittich, A. Ballester, J.L. Ramos // Environ. Sci. Technol. - 2008a. - V. 42. - P. 7405-7410.

146. van Dillewijn, P. Type II hydride transferases from different microorganisms yield nitrite and diarylamines from polynitroaromatic compounds / P. van Dillewijn, R.M. Wittich, A. Caballero, J.L. Ramos // Appl. Environ. Microbiol. - 2008b. - V. 74 - P. 6820-6823.

147. Vanin, A.F. Redox properties of iron-dithiocarbamates and their nitrosyl derivatives: implications for their use as traps of nitric oxide in biological systems / A.F. Vanin, X. Liu, A. Samouilov, R.A. Stukan, J.L. Zweier // Biochim. Biophys. Acta - 2000. - V. 1474. - P. 365-377.

148. Vasquez-Vivar, J. Peroxynitrite-mediated decarboxylation of pyruvate to both carbon dioxide and carbon dioxide radical anion / J. Vasquez-Vivar, A. Denicola, R. Radi, O. Augusto // Chem. Res. Toxicol. - 1997. - V. 10. - P. 786-794.

149. Villamena, F.A. Detection of reactive oxygen and nitrogen species by EPR spin trapping / F.A. Villamena, J.L. Zweier // Antioxid. Redox Signal. - 2004. -V. 6.-P. 619-629.

150. Voelker, B.M. Iron reduction by photoproduced superoxide in seawater / B.M. Voelker, D.L. Sedlak // Mar. Chem. - 1995. - V. 50. - P. 93-102.

151.Vorbeck, C. Identification of a hydride-Meisenheimer complex as a metabolite of 2,4,6-trinitrotoluene by a Mycobacterium strain / C. Vorbeck, H. Lenke, P. Fischer, H.J. Knackmuss // J. Bacteriol. - 1994. - V. 176. - P. 932934.

152. Vorbeck, C. Initial reductive reactions in aerobic microbial metabolism of 2,4,6-trinitrotoluene / C. Vorbeck, H. Lenke, P. Fischer, J.C. Spain, H.J. Knackmuss // Appl. Environ. Microbiol. - 1998. - V. 64. - P. 246-252.

153. Wang, Z. Degradation of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) by immobilized microorganism-biological filter / Z. Wang, Z. Ye, M. Zhang, X. Bai // Process Biochem. - 2010. - V. 45.-P. 993-1001.

154. Watrous, M.M. 2,4,6-Trinitrotoluene reduction by an Fe-only hydrogenase in Clostridium acetobutylicum / M.M. Watrous, S. Clark, R. Kutty, S. Huang, F.B. Rudolph, J.B. Hughes, G.N. Bennett // Appl. Environ. Microbiol. - 2003. -V. 69.-P. 1542-1547.

155. Winkler, R. Sequential enzymatic oxidation of aminoarenes into nitroarenes via hydroxylamines / R. Winkler, C. Hertweck // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 2005. - V. 44. - P. 4083-^1087.

156.Wittich, R.M. Microorganisms and explosives: mechanisms of nitrogen release from TNT for use as an N-source for growth / R.M. Wittich, J.L. Ramos, P. van Dillewijn // Environ. Sci. Technol. - 2009. - V. 43. - P. 27732776.

157. Xia, Y. Electron paramagnetic resonance spectroscopy with n-methyl-d-glucamine dithiocarbamate iron complexes distinguishes nitric oxide and nitroxyl anion in a redox-dependent manner: applications in identifying nitrogen monoxide products from nitric oxide synthase / Y. Xia, A.J. Cardounel, A.F. Vanin, J.L. Zweier // Free Radic. Biol. Med. - 2000. - V. 29. -P. 793-797.

158. Yao, D. Determination of nitric oxide in biological samples / D. Yao, A.G. Vlessidis, N.P. Evmiridis // Microchim. Acta. - 2004. - V. 147. - P. 1-20.

159.Zachara, J.M. Biomineralization of poorly crystalline Fe(III) oxides by dissimilatory metal reducing bacteria (DMRB) / J.M. Zachara, R.K. Kukkadapu, J.K. Fredrickson, Y.A. Gorby, S.C. Smith // Geomicrobiol. J. -2002.-V. 19.-P. 179-207.

160. Zaripov, S.A. Models of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) initial conversion by yeasts / S.A. Zaripov, A.V. Naumov, J.F. Abdrakhmanova, A.V. Garusov, R.P. Naumova//FEMS Microbiol. Lett. - 2002. - V. 217. - P. 213-217.

161. Ziganshin, A.M. Influence of pH on 2,4,6-trinitrotoluene degradation by Yarrowia lipolytica / A.M. Ziganshin, R.P. Naumova, A.J. Pannier, R. Gerlach 11 Chemosphere. - 2010. - V. 79. - P. 426-^33.

162. Ziganshin, A.M. Production of eight different hydride complexes and nitrite release from 2,4,6-trinitotoluene by Yarrowia lipolytica / A.M. Ziganshin, R. Gerlach, T. Borch, A.V. Naumov, R.P. Naumova // Appl. Environ. Microbiol. - 2007. - V. 73. - P. 7898-7905.

163. Zweier, J.L. Enzyme-independent formation of nitric oxide in biological tissues / J.L. Zweier, P. Wang, A. Samouilov, P. Kuppusamy // Nat. Med. -1995.-V. l.-P. 804-809.