Трансформация нитроэфира целлюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans 1388 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Петрова, Ольга Евгеньевна

• Петрова, Ольга Евгеньевна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Петрова, Ольга Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Нитроцеллюлоза, ее структура и микробный метаболизм

1.1 Структура нитроцеллюлозы

1.2 Проблемы утилизации нитроцеллюлозы

1.3 Разложение нитроцеллюлозы микроорганизмами

Глава 2. Современные представления о сульфатредуцирующих бактериях

2.1 Трансформация природных соединений сульфатредуцирующими бактериями

2.1.1 Окисление углеводов

2.1.2 Разложение углеводородов и их производных

2.2 Трансформация неприродных соединений сульфатредуцирующими бактериями

2.2.1 Разложение простых полиэфиров

2.2.2 Трансформация нитроароматических соединений

2.3 Неорганические акцепторы электронов

2.4 Некоторые физиологические аспекты функционирования сульфатредуцирующих бактерий в природных экосистемах

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 3. Материалы и методы

3.1 Объекты исследования и условия культивирования 32 Материалы 32 Объекты исследования 32 Питательные среды 32 Культивирование сульфатредуцирующих бактерий

3.2 Определение ферментативных активностей 34 Получение экстрактов клеток

Определение содержания белка в клетках

Определение локализации ферментов

Определение нитроэстеразной активности

Определение активности щелочной и кислой фосфатаз

Определение нитрат- и нитритредуктазной активности

3.3 Аналитические методы 36 Количественное определение нитроцеллюлозы 36 Определение нитратов 37 Определение нитритов 37 Определение аммония 37 Определение азота нитроцеллюлозы 37 Определение сульфатов 38 Определение сероводорода 38 Определение лактата 38 Определение ацетата 39 Анализ газовых смесей

3.4 Спектральный анализ нитроцеллюлозы 39 ЯМР-спектроскопия 39 FTIR-спектроскопия

3.5 Микрокалориметрические исследования

3.6 Определение параметров роста 41 Определение удельной скорости роста 41 Определение экономического коэффициента 41 Математическая обработка экспериментальных данных

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 4. Физиологические аспекты трансформации нитроцеллюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans

4.1 Использование нитроцеллюлозы в метаболизме

D. desulfuricans

4.2 Влияние нитроцеллюлозы на теплообмен

D. desulfuricans

4.3 Влияние нитроцеллюлозы на метаболизм

D. desulfuricans 1388 в органотрофных условиях роста

Глава 5. Биохимические аспекты трансформации нитроцеллюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans

5.1 Гидролиз нитроэфирных связей нитроцеллюлозы

5.2 Восстановление нитратов клетками D. desulfuricans

5.3 Гидролиз р -1,4-гликозидных связей

Глава 6. Анализ изменений в молекуле нитроцеллюлозы, происходящих под действием Desulfovibrio desulfuricans

6.1 ЯМР-спектроскопия

6.2 FTIR-спектроскопия

Глава 7. Биотехнологические аспекты трансформации нитроцеллюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans

7.1 Влияние дробного добавления субстрата на трансформацию нитроцеллюлозы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трансформация нитроэфира целлюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans 1388»

Актуальность проблемы. Характерной особенностью современного развития биосферы является высокая интенсивность и широкий спектр антропогенных загрязнений, поступающих в природные экосистемы.

Накопление в окружающей среде неприродных материалов даже с минимальной токсичностью не может быть безопасным для биоты (Alexander, 1994), так как влечет за собой смещение биологического равновесия в сторону доминирующего развития видов-утилизаторов, и, как следствие, прямые или опосредованные изменения трофических связей: микроорганизмы -животные - человек. В результате разложения ксенобиотика могут образовываться природные продукты, не характерные для данной экосистемы и вызывающие вторичное угнетение микрофлоры. Всё это может явиться причиной экологического стресса, последствия которого должны быть просчитаны заранее с использованием как новых, так и традиционных методов и модельных систем.

Искусственные полимеры на основе нитратов целлюлозы находят широкое применение в производстве порохов, фильтрующих материалов, лаков, красок, искусственных кож, целлулоида. Отходы производства нитроцеллюлозы, являясь нетоксичным материалом (Wang et al., 1982,а), в больших объемах приравниваются к веществам с выраженным мутагенным действием ( Ильинская, 1987). Ди- и тринитраты целлюлозы с содержанием азота свыше 10 % являются взрывоопасными. Применяемые в настоящее время методы обработки отходов производства нитроцеллюлозы имеют ряд существенных недостатков. Физико-химические методы: мембранная фильтрация с применением коагулирующих агентов, химический гидролиз, сжигание (Wendt, Kaplan, 1976, Wang et al., 1982,6,) - дороги и экологически небезопасны. Компостирование и захоронение отходов (White et al., 1993), в силу непредсказуемости биохимических процессов, вызываемых случайной микрофлорой, не дают точного прогноза результатов ее ферментативной активности в отношении как самой нитроцеллюлозы, так и продуктов ее разложения.

Сведения, имеющиеся на сегодняшний день в литературе по вопросу деструкции нитроцеллюлозы микроорганизмами, касаются в основном аэробных процессов трансформации ксенобиотика (Brodman, Devine, 1981; Черкасова, Лихогрудова, 1985; Ильинская, Лещинская, 1988; White et al., 1993) или анаэробной трансформации нитроэфиров целлюлозы накопительными культурами, полученными из производственных очистных сооружений (Freedman et al., 1996; 2002). Практически не изучены физиолого-биохимические основы протекания процесса трансформации синтетического полимера чистыми культурами анаэробных микроорганизмов.

В связи с вышесказанным становится очевидной необходимость изучения взаимного воздействия нитроэфиров целлюлозы и микроорганизмов для научного прогнозирования поведения этого соединения в различных экологических условиях. Поскольку стоки производства НЦ содержат значительные количества сульфатов, сульфатредуцирующие бактерии являются перспективной моделью для изучения анаэробной трансформации НЦ.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение процесса трансформации нитроэфира целлюлозы сульфатредуцирующей бактерией Desulfovibrio desulfuricans 1388.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Провести скрининг среди сульфатредуцирующих бактерий рода Desulfovibrio на способность к трансформации нитроцеллюлозы.

2. Исследовать физиолого-биохимические и термодинамические параметры роста бактерии Desulfovibrio desulfuricans 1388 в присутствии нитроцеллюлозы.

3. Определить характер изменений в молекуле нитроцеллюлозы под влиянием сульфатредуцирующей бактерии Desulfovibrio desulfuricans 1388.

4. Исследовать возможность использования сульфатредуцирующих бактерий при биологической очистке заводских стоков, содержащих нитроцеллюлозу.

Научная новизна. Впервые на чистых культурах сульфатредуцирующих бактерий p. Desulfovibrio показано, что исследованные микроорганизмы способны вести трансформацию нитроцеллюлозы с высокой степенью нитрованности. Обнаружено, что расщепление нитроэфирных связей в молекуле нитроцеллюлозы происходит под действием неспецифической эстеразы. Установлена корреляция между нитроэстеразной активностью и активностью щелочной фосфатазы Desulfovibrio desulfuricans 1388. Образовавшиеся в результате денитрации полимера нитраты восстанавливаются до аммония по диссимиляторному пути.

Установлено, что изменения физиологических и термодинамических параметров роста Desulfovibrio desulfuricans 1388 в присутствии нитроцеллюлозы определяются, прежде всего, свободными нитратами.

Методами 13С ЯМР- и FTIR-спектроскопии показано, что в результате контакта нитроцеллюлозы с Desulfovibrio desulfuricans 1388 в молекуле полимера происходит замена нитрогрупп на гидроксилы, приводящая к трансформации нитроцеллюлозы в целлюлозу, доступную для расщепления цел-люлолитическими микроорганизмами. Данные 13С ЯМР свидетельствуют, что биологический процесс денитрации полимера бактерией Desulfovibrio desulfuricans 1388 затрагивает нитрогруппы, вне зависимости от их положения в глюкопиранозном остатке.

Установлено, что в результате микробной трансформации нитроцеллюлозы бактерией D. desulfuricans 1388 происходит расщепление углеродной цепи полимера с образованием нитроолигосахаридов.

Впервые обнаружена способность сульфатредуцирующей бактерии Desulfovibrio desulfuricans 1388 использовать целлобиозу как донор электронов.

Полученные результаты расширяют представления о физиологии сульфатредуцирующих бактерий, их способности в условиях дефицита питательных веществ использовать нетрадиционные субстраты для поддержания своей жизнедеятельности.

Практическая значимость. Приведенные данные позволяют рассматривать бактерии p. Desulfovibrio в качестве первичного звена в микробном консорциуме при утилизации неприродного полимера - нитроцеллюлозы: бактерии могут инициировать процесс разложения нитроэфиров целлюлозы в условиях заводских стоков, снижая степень нитрованности полимера и делая его доступным для других членов сообщества.

Биологическая очистка отходов производства нитроцеллюлозы, в основу которой положена трансформация полимера сульфатредуцирующими бактериями рода Desulfovibrio, может явиться альтернативой физико-химической обработке. Это позволит сделать отходы безопасными и не исключать их из общего круговорота веществ в природе.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Петрова, Ольга Евгеньевна

выводы

1. Впервые для сульфатредуцирующих бактерий p. Desulfovibrio: D. desulfuricans 1388, D. desulfuricans 1799, D. gigas 1382, D. vulgaris 1760, показана возможность трансформации нитроцеллюлозы высокой степени нитрованности. Трансформация нитроцеллюлозы D. desulfuricans 1388 осуществляется предпочтительно в условиях полноценной питательной среды.

2. Трансформация нитроцеллюлозы бактерией D. desulfuricans 1388 включает в себя процесс денитрации с образованием нативной целлюлозы.

3. Гидролиз эфирных связей в молекуле нитроцеллюлозы неспецифическими эстеразами приводит к образованию нитрат-ионов. Образовавшиеся нитраты восстанавливаются до ионов аммония по диссимилятор-ному пути.

4. Показано, что изменение физиолого-биохимических и термодинамических параметров роста D. desulfuricans 1388 в присутствии нитроцеллюлозы обусловлено влиянием свободных нитратов.

5. Сульфатредуцирующие бактерии p. Desulfovibrio можно рассматривать в качестве первичного звена в микробном консорциуме при утилизации отходов, содержащих нитроцеллюлозу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Петрова, Ольга Евгеньевна, 2004 год

1. Алещенкова 3. М. Утилизация эфиров изофталевой кислоты родо-кокками / 3. М. Алещенкова, А. С. Самсонова, Н. Ф. Семочкина и др. // Микробиология. - 1997. - Т. 66. - № 5. - С. 616 - 620.

2. Бажин Н. М. Термодинамика для химиков / Н. М. Бажин, В. А. Иванченко, В. Н. Пармон. М.: Химия, 2000. - 17 - 19с., 281 - 283с.

3. Вавилин В. А. Моделирование деструкции органического вещества сообществом микроорганизмов / В. А. Вавилин, В. Б. Васильев, С. В. Рытов. М.: Наука, 1993.-8- 14 е., 60 - 64 с.

4. Вайнштейн М. Б. Использование спектральных характеристик цито-хрома с в группировании сульфатвосстанавливающих бактерий / М. Б. Вайнштейн, Г. И. Гоготова, А. С. Галушко // Микробиология. Т. 65. - № 2. -С. 160- 164.

5. Вайнштейн М. Б. Сульфатвосстанавливающие бактерии водоемов: экология и кластерирование / М. Б. Вайнштейн // Прикл. биохим. и микро-биол. 1996. - Т. 32. - № 1. - С. 136 - 143.

6. Великанов Л. Л. Некоторые биохимические аспекты в экологии грибов / Л. Л. Великанов, И. И. Сидорова // Успехи микробиол. 1983. -Вып. 18.-С. 112-132.

7. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Дж. Пастернак. М: Мир, 2002. - 275 - 303 с.

8. Головлев Е. Л. Введение в биологию стационарной фазы бактерий: механизм общего ответа на стрессы / Е. Л. Головлев // Микробиология. -1999. Т. 68. - № 5. - С. 623 - 631.

9. Головлев Е. Л. Механизм формирования биопленки структурированной популяции Pseudomonas fluoresceins / Е. Л. Головлев // Микробиология. - 2002. - Т. 71. - № 3. - С. 293 - 300.

10. Горленко В. М. Активность сульфатредуцирующих бактерий в донных осадках содовых озер юго-восточного Забайкалья / В. М. Горленко, В. Б. Намсараев, JI. В. Кулырова и др. // Микробиология. 1999. - Т. 68. - № 5.-С. 664-670.

11. Горина М. А. Быстрый метод определения белка в клетках микроорганизмов / М. А. Горина, В. И. Яковлева // Прикл. биохим. и микробиол. -1980. Т. 15. - № 6. - 936 - 939.

12. Давыдова М. Н. Антиоксидантные ферменты сульфатредуцирующей бактерии Desulfovibrio desulfuricans: супероксиддисмутаза и пероксида-зы / М. Н. Давыдова, Р. 3. Сабирова // Биохимия. 2002. - Т. 67. - № 7. - С. 990-994.

13. Досон Р. Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот и др.-М.: Мир, 1991.

14. Заварзин Г. А. Вторичные анаэробы в галоалкалофильных сообществах озер Тувы / Г. А. Заварзин, Т. Н. Жилина, Е. В. Пикута // Микробиология. 1996. - Т. 65. - № 5. - С. 546 - 553.

15. Заварзин Г. А. Алкалофильное микробное сообщество и его функциональное разнообразие / Г. А. Заварзин, Т. Н. Жилина, В. В. Кевбрин // Микробиология. 1999. - Т. 68. - № 5. - С. 579 - 600.

16. Закощиков А. П. Нитроцеллюлоза / А. П. Закощиков. М.: Оборонно, 1950.-264-269 с. .

17. Звягинцев Д. Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями / Д. Г. Звягинцев. М: Изд-во Моск. ун-та, 1973. - 31 - 37 с.

18. Звягинцев Д. Г. Микроорганизмы и почва / Д. Г. Звягинцев. М: Изд-во Моск. ун-та, 1987. - 21 - 22 с.

19. Золотухина JI. М. Взаимодействие сульфатредуцирующих и водородных бактерий в искусственной ассоциации: Дис. . канд. биол. наук / JI. М. Золотухина; Каз. гос. ун-т . К., 1985. - 65 с.

20. Золотухина Jl. М. Деградация мальтозы растущими клетками Desulfovibrio desulfuricans 2198 / Л. М. Золотухина, М. Н. Давыдова, Е. Н. Красильникова // Биохимия. 1999. - Т. 64. - № 8. - С. 1132 - 1137.

21. Ильичев В. Д. Экологические основы защиты от биоповреждений / В. Д. Ильичев, Б. В. Бочаров, М. В. Горленко // М: Наука, 1985.- 100 -112с.

22. Ильинская О. Н. Микробная деструкция синтетических нитроэфи-ров на примере нитроцеллюлозы: Дис. . канд. биол. наук / О. Н. Ильинская; Каз. гос. ун- т. К., 1987.

23. Ильинская О. Н. Воздействие микроорганизмов на нитроэфиры целлюлозы / О. Н. Ильинская, Лещинская И. Б. // Биотехнология. 1988. - Т. 4.- № 4. С. 495 - 500.

24. Кальве Э. Микрокалориметрия / Э. Кальве, А. Прат // М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. 323-331с.

25. Каневская И. Г. Биологическое повреждение промышленных материалов / И. Г. Каневская. М.: Наука, 1984. - 232 - 235.

26. Кевбрин В. В. Разложение целлюлозы анаэробным алкалофильным микробным сообществом / В. В. Кевбрин, Т. Н. Жилина, Г. А. Заварзин // Микробиология. 1996.- Т. 65. -№ 5. -С. 546 - 553.

27. Клочков В. В. Синтез и строение О-нитросоединений. ЯМР 13С спектры p-D-глюкопиранозных циклов в нитратах целлюлозы / В. В. Клочков, А. А. Чичиров,П. П. Чернов и др. // Журнал общей химии. 1989.- Т. 59. №. 6. - С. 1442 - 1448.

28. Коваленко В. И. Нитрат целлюлозы: молекулярно-структурная неоднородность / В. И. Коваленко, О. В. Михайлов, Г. М. Храпковский. -К.: ФЭН, 2003.-11 с.

29. Кондратьева Е. Н. Автотрофные прокариоты / Е. Н. Кондратьева. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1996. 237 - 264 с.

30. Коренман И. М. Методы определения органических соединений / И. М. Коренман. М.: Химия, 1970. - 172, 202, 203 с.

31. Краткая химическая энциклопедия: В 4 т. Т. 3. М: Советская энциклопедия, 1992. - 279 - 284, 334 - 338 с.

32. Кузнецова 3. И. Инфракрасные спектры поглощения избирательно замещенных нитратов целлюлозы и их модельных соединений / 3. И. Кузнецова, И. Н. Ермоленко, В. С. Иванова и др. // Изв. АН СССР, сер. химическая. 1967. - № 6. - С. 1301 - 1305.

33. Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. М.: Высшая школа. - 1990. -352 с.

34. Литвин В. Ю. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий / В. Ю. Литвин, А. Л. Гинцбург, В. И. Пушкарева и др. М.: Фармарус -ПРИНТ, 1997.-21 -26 с.

35. Лурье Ю. Ю. Унифицированные методы анализа вод / Ю. Ю. Лурье. М.: Химия, 1973. - 112 - 115 с.

36. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Лурье Ю. Ю. -М.: Химия, 1984. 74 - 77, 167 - 168 с.

37. Марченко Г. Н. Физико-химические основы и аппаратурное оформление технологии производства пироксилиновых порохов. Т. 1. Нитраты целлюлозы. К.: ФЭН, 2000. - 96, 167- 169 с.

38. Методика выполнения измерений массовой концентрации сульфат-иона в пробах природных и сточных вод турбидиметрическим методом / ПНДФ 14. 1:2.159-2000.-М.-2000.-1 12 с.

39. Митяшина С. Ю. Влияние окиси углерода на энергетический статус Desulfovibrio desulfuricans В-1388: Дисс. .канд. биол. наук / С. Ю. Митяшина. Каз. гос. ун-т. - К. 1998. - 66 с.

40. Мюнстер А. Химическая термодинамика / А. Мюнстер. М.: УРСС, 2002.-13-19 с.

41. Наумова Р. П. Бактериальная восстановительная трансформация ароматических соединений / Р. П. Наумова, А. А. Амерханова, Т. О. Белоусова // Микробиология. Т. 51. - № 5. - С. 735 - 739.

42. Наумова Р. П. Превращение 2, 4, 6-тринитротолуола в условиях кислородного и нитратного дыхания Pseudomonas fluorescens / Р. П. Наумова, С. Ю. Селивановская, И. Е. Черепнева // Прикл. биохим. и микробиол.- 1988. Т. 24.- № 4. - С. 493 - 498.

43. Олескин А. В. Надорганизменный уровень взаимодействия в микробных популяциях / А. В. Олескин // Микробиология. 1993. - Т. 67. - № З.-С. 389 - 405.

44. Павлова И. Б. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Морфология колоний / И. Б. Павлова, А. В. Куликовский, И. В. Ботвинко и др. // Журн. микробиол. эпидемиол. иммунобиол. 1990. - № 9. - С. 15 - 20.

45. Панов В. Г. Внутри- и межмолекулярные взаимодействия в углеводах / В. Г. Панов, Р. Г. Жбанков // Минск, 1988. 115с.

46. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток / С. Дж. Перт. М.: Мир, 1978.- 14, 17- 19, 249-251 с.

47. Практикум по биохимии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. - 27 - 29 с.

48. Работнова И. JI. Хемостатное культивирование и ингибирование роста микроорганизмов / И. Л. Работнова, И. Н. Позмогова. М.: Наука, 1979.-32 с.

49. Розанова Е. П. Сульфатвосстанавливающие бактерии (систематика и метаболизм) / Е. П. Розанова, Т. Н. Назина // Успехи микробиологии. -1989. -№23.-С. 192-226.

50. Родионова Т. А. Начальные стадии адгезии Bacillus licheniformis: Автореф. Дис. . канд. биол. наук / Т. А. Родионова; Моск. гос. ун-т. М., 2004.-3- Юс.

51. Рыбальский Н. Г. Консорциумы микроорганизмов. Библиографический справочник / Н. Г. Рыбальский, С. П. Лях. М. : ВНИИПИ, 1990. - 204 -207.

52. Сафронова И. Ю. Межклеточный матрикс Bacillus subtilis 271: полимерный состав и функции / И. Ю. Сафронова, И. В. Ботвинко // Микробиология. 1998. - Т. 67. - № 1. - С. 55 - 60.

53. Семенова Е. В. Внеклеточные полисахариды микроорганизмов, условия их биосинтеза и физиологическая роль / Е. В. Семенова, Н. Н. Гречушкина // Экологическая роль микробных метаболитов: Сб. ст.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. С. 127 - 128.

54. Тарасова Н. Б. СО-дегидрогеназная активность Desulfovibrio desulfuricans : Дис. . канд. биол. наук / Н. Б. Тарасова; Каз. гос. ун-т. К., 1990.- 62 с.

55. Тарчевский И. А. Биосинтез и структура целлюлозы / И. А. Тарчев-ский, Г. Н. Марченко. М. : Наука, 1985. - 279 - 300 с.

56. Черкасова Г. В. Оптимизационный многокритериальный выбор питательных сред для культивирования продуцентов целлюлаз / Г. В. Черкасова, JI. Е. Лихогрудова // Биотехнологияю 1985. - № 4. - С. 53 - 57.

57. Alexander М. Biodegradation and bioremediation / М. Alexander // Academ. Press. 1994. - P. 302.

58. Andrade S. Aldehyde oxidoreductase activity in Desulfovibrio alascensis NCIMB 13491 / S. Andrade, C. Brondino, M. Feio ets. // Eur. J. Biochem. -2000. V. 267. - P. 2054 - 2061.

59. Arendsen A. F. Nitrate dependent regulation of acetate biosynthesis and nitrate respiration by Clostridium thermoaceticum / A. F. Arendsen, M. Q. Soliman, S. W. Ragsdale // J. Bacteriol. 1999. - V. 181. - № 5. - P. 1489 -1495.

60. Badziong W. Vectorial electron transport in Desulfovibrio vulgaris (Marburg) growing on hydrogen plus sulfate as a sole energy source / W. Badziong, R. K. Thauer // Arch. Microbiol. 1980. - V. 125. - P. 167 - 174.

61. Bak F. Anaerobic degradation of phenol and phenol derivatives by Desulfobacterium phenolicum sp. nov. / F. Bak, F. Widdel // Arch. Microbiol. -1986. V. 146. - № 2. - P. 177 - 181.

62. Beller H. R. Benzylsuccinate formation as a means of anaerobic toluene activation by a sulfate reducing strain PRTOL 1 / H. R. Beller, A. M. Spormann // Appl. Environ. Microbiol. 1997. - V. 63. - P. 3729 - 3731.

63. Blaumgarten A. Periplasmic oxigen reduction by Desulfovibrio species / A. Blaumgarten, I. Redenius, J. Kranczoch // Arch. Microbiol. 2001. - V. 176.- P. 306 309.

64. Boopathy R. Nitroaromatic compounds serve as nitrogen source for Desulfovibrio sp. (B strain) / R. Boopathy, C. F. Kulpa // Can. J. Microbiol. -1993/ V. 39. - № 4. - P. 430 - 433.

65. Boopathy R. Characterization of partial anaerobic metabolic pathway for 2,4,6-trinitrotoluene degradation by a sulfate reducing bacterial consortium // R. Boopathy, J. F. Manning // Can. J. Microbiol. 1996. - Y. 42. - №12. - P. 1203 -1208.

66. Boopathy R. Metabolism of explosive compounds by sulfate reducing bacteria // R. Boopathy, M. Gurgas, J. Ullian ets. // Curr. Microbiol. 1998. - V. 37.-P. 127-131.

67. Boopathy R. Formation of aniline as a transient metabolite during the metabolism of tetryl degradation by a sulfate reducing bacterial consortium // R. Boopathy // Curr. Microbiol. 2000. - V. 40 . - P. 190 - 193.

68. Brodman B.W. Microbial attack of nitrocellulose /В. W. Brodman, M. P. Devine // J. Appl. Polimer Sci. 1981. - V. 26. - P. 997 - 1000.

69. Brune A. Life at the oxic-anoxic interface: microbial activities and adaptations /А. Brune, P. Frenzel, H.Cypionka // FEMS Microbiol. Rev. 2000. -V. 24.-691-710.

70. Bunker J. C. Microcalorimetric studies on the effects of media and environmental conditions on the growth of bacteria / J. C. Bunker, A. M. James // J. Microbios. 1986. - V. 47. - P. 192 - 193.

71. Caldwell M. E. Detection of phenol and benzoate as intermediates of anaerobic benzene biodegradation under different terminal electron-accepting conditions / M. E. Caldwell, J. M. Suflita // Environ. Sci. Technol. 2000. - V. 34.-P. 1216- 1220.

72. Chang В. V. Anaerobic biodegradation of poly cyclic aromatic hydrocarbons in soil / В. V. Chang, L. C. Shiung, S. Y. Yuan // Chemosphere. 2002. -V. 48.-№7.-P. 717-724.

73. Cypionka H. Oxygen respiration by Desulfovibrio species / H. Cypionka // Annu. Rev. Microbiol. 2000. - V. 54. - P. 827 - 848.

74. Dalstaard T. Nitrate reduction in a sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio desulfuricans, isolate from rice paddy soil: sulfide inhibition, kinetics and regulation / T. Dalstaard, F. Bak // Appl. Environ. Microbiol.- 1994. V. 60. - № l.-P. 291 -297.

75. Davidova M. N. Carbon monoxide in metabolism of anaerobic bacteria / M. N. Davidova, N. B. Tarasova, F. K. Mukhitova et al. Can. J. Microbiol. -1994.-V. 40.-P. 417-425.

76. Dermoun Z. Microcalorimetric study of cellulose degradation by Cellu-lomonas uda ATCC 21399 / Z. Dermoun, J. Belach // Biotechnol. Bioeng. -1985.-V. 7.-№7.-P. 1005- 1011.

77. Dolmetsch H. Uber die Kettenlagendifferenz der Cellulose im Sinne Staundingeres / H. Dolmetsch // Papier (BRD). 1962. - B. 16. - № Юа. - S. 556 -564.

78. Dos Santos W. Purification and characterization of an iron superoxide dismutase and a catalase from the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio gigas / W. Dos Santos, I. Pachero, M-Y. Liu et al. // J. Bacteriol. 2000. - V. 182. - № 3.-P. 796-804.

79. Drzyzga O. Complete oxidation of benzoate and 4- hydroxybenzoate by a new sulfate-reducing bacterium resembling Desulfoarculus / Arch. Microbiol. -1993. V. 159. - № 2. - P. 109 - 113.

80. Duran M. Anaerobic biotransformation of nitrocellulose / M. Duran, B. J. Kim, R. E. Speece // Waste Management. 1995. - V. 14. - P. 481 - 487.

81. Dwyer D. F. Metabolism of polyethylene glycol by two anaerobic bacteria Desulfovibrio desulfuricans and Bacteroides sh. / D. F. Dwyer, J. M. Tiedje // Appl. Environ. Microbiol. 1986. - V. 52. - P. 852 - 856.

82. Enoksson B. Nitrogen content and viscosity of cellulose nitrate / B. Enoksson // Chem. Scr. 1973. - V. 4. - № 1. - P. 43 - 48.

83. Eschemann A. Aerotaxis in Desulfovibrio / A. Eschemann, M. Kuhl, H. Cypionka // Environ. Microbiol. 1999. - V. 1. - P. 489 - 494.

84. Fareleira P. Response of a strict anaerobe to oxygen: survival strategies in Desulfovibrio gigas / P. Fareleira, B. S. Santos, S. Antonio et al. // Microbiology.-2003.-V. 149.-P. 1513 1522.

85. Fournier M. A new function of the Desulfovibrio vulgaris Hildenbor-ough Fe. hydrogenase in the protection against oxidative stress / M. Fournier, Z. Dermoun, M.C. Durand et al. // J. Biol. Chem. 2004. - V. 279. - № 3. - P. 1787 - 1793.

86. Freedman D. L. Biotransformation of nitrocellulose under methanogenic condition / D. L. Freedman, В. M. Caenepeel, B. J. Kim // Wat. Sci. Technol. -1996.-V. 34.-P. 327-334.

87. Freedman D. L. Biotransformation of explosive-grade nitrocellulose under denitrifying and sulfidogenic conditions / D. L. Freedman, J. M. Cashwell, B. J. Kim // Waste Management. 2002. - V. 22. - P. 283 - 292.

88. Fukui M. Reduction of tetrazolium salts by sulfate-reducing bacteria / M. Fukui, S. Takii // FEMS Microbiol. Ecol. 1989. - V. 62. - P. 13 - 20.

89. Galushko A. Anaerobic degradation of naphtalene by a pure culture of a novel type of marine sulfate-reducing bacterium / A. Galushko, D. Minz, B. Schink et al. // Environ. Microbiol. 1999. - V. 1. - P. 20 - 23.

90. Genthner B. Reduction of 3- chlorobenzoate, 3-bromobenzoate and benzoate to corresponding alcohols by Desulfomicrobium escambiense, isolating from a 3- chlorobenzoate-dechlorinating coculture / B. Genthner, G. Townsend,

91. B. Blattmann // Appl. Environ. Microbiol. 1997. - V. 63. - № 12. - P. 4698 -4703.

92. Gibson J. Metabolic diversity in aromatic compound utilization by anaerobic microbes / J. Gibson, C. S. Harwood // Annu.Rev. Microbiol. 2002. -V. 56.-P. 345-369.

93. Gorontzy T. Microbial transformation of nitroaromatic compounds under anaerobic conditions / T. Gorontzy, J. Kuver, K. Blotevogel // J. Gen. Microbiol. 1993. - V. 139.-P. 1331 - 1336.

94. Hansen T. A. Carbon metabolism of sulfate-reducing bacteria. In: Odom J. M., Singleton Jr. (eds). The sulfate-reducing bacteria: contemporary perspectives / T. A. Hansen . Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1993.- P. 21-40.

95. Harms G. Anaerobic oxidation of o- xylene and homologous alkylben-zenes by new types of sulfate-reducing bacteria / G. Harms, K. Zengler, R. Rabus et al. // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. - P. 999 - 1004.

96. Hawari J. Microbial degradation of explosives: biotransformation versus mineralization / J. Hawari, S. Beandet, A. Halasz et al. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2000. - V. 54. - P. 605 - 618.

97. Hensgens C. Purification and characterization of a benzylviologen-linked , tungsten- containing aldehyde oxidoreductase from Desulfovibrio gigas /

98. C. Hensgens, W. Hagen, T. Hansen // J. Bacteriol. 1995. - V. 177. - № 21. - P. 6195-6200.

99. Hecker M. Non-specific, general and multiple stress resistance of growing-restricted Bacillus subtilis cells by the expression of the 6 regulon / M. Hecker, U. Volker // Mol. Microbiol. 1998. - V. 29. - P. 1129 - 1136.

100. Holmberg K. Natural surfactants / K. Holmberg // Curr. Opin. Coll. Inter. Sci. 2001. - V. 6. - P. 148 - 159.

101. Hueck H. J. Criteria for the assessement of the biodegradability of polimers / H. J. Hueck // Int. Biodeterior. Bull. 1974. - V. %. - № 2. - P. 63 -66.

102. Innovative uses of compost: composting of soils contaminated by explosives // Unated States Environmental Protection Agency. 1997. - P. 1-4.

103. Jia S. Surface charge and extracellular polymer of sludge in the anaerobic degradation process / S. Jia, H. Fang, H. Furumai // Wat. Sci. Technol. -1996. V. 34. - № 5 - 6. - P. 309 - 316.

104. Jin Q. A new rate law describing microbial respiration / Q. Jin, С. M. Bethke // Appl. Environ. Microbiol. 2003.- V. 69. - № 4. - P. 2340 - 2348.

105. Karnachuk О. V. Growth of sulfate-reducing bacteria with solid-phase electron acceptors / О. V. Karnachuk, S. Y. Kurochkina, О. H. Tuovinen // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. - V. 58. - № 4. - P. 482 - 486.

106. Kawai F. Microbial degradation of polyesters / F. Kawai // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. - V. 58. - P. 30 - 38.

107. Khan H. Kinetic and structural basis of pentaerytritol tetranitrate reductase with NADPH, 2- cyclohexanone, nitroesters and nitroaromatic explosive / H. Khan, R. J. Harris, T. Barna et al. // J. Biol. Chem. 2002. - V, 277. - № 24. -P. 21906-21912.

108. Keith S. M. Dissimilatory nitrate reduction by a strain of Desulfovibrio desulfuricans / S. M. Keith, R. A. Herbert // FEMS Microbiol. Lett. 1983. - V. 18.-P. 55 -59.

109. Kjelleberg S. Metabolism of bacterial adhesion at glass- liquid interfaces / S. Kjelleberg. in Bacterial Adhesion. - New York, London, 1985. - P. 163 - 194.

110. Klemps R. Growth with hydrogen and further physiological characteristics of Desulfotomaculum species / S. Klemps, H. Cypionka, F. Widdel et al. // Arch. Microbiol. 1985. - V. 143. - P. 203 - 208.

111. Kniemeyer O. Anaerobic degradation of ethylbenzene by a new type of marine sulfate-reducing bacterium / O. Kniemeyer, T. Fisher, H. Wilkes et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2003. - V. 69. - P. 760 - 768.

112. Krekeler D. The preferred electron acceptor of Desulfovibrio desulfuricans CSN / D. Krekeler, H. Cypionka // FEMS Microbiol. Ecol. 1*995. - V. 17. -P. 271 -278.

113. Krekeler D. Strategies of sulfate-reducing bacteria to escape oxygen stress in cyanobacterial mat / D. Krekeler, A. Teske, H. Cypionka // FEMS Microbiol. Ecol. 1998. - V. 25. - P. 89 -96.

114. Kuhnigk T. A feasible role of sulfate-reducing bacteria in the termite gut / T. Kuhnigk, J. Branke, D. Krekeler // Syst. Appl. Microbiol. 1996. - V. 19.-P. 139-149.

115. Lin B. Microbial aspects of anaerobic BTEX degradation / B. Lin, H. W. van Verseveld, W. F. Rolling // Biomed. Environ. Sci. 2002. - V. 15. - № 2. -P. 130- 144.

116. Li X. Microcalorimetric study of Escherichia coli growth inhibited by the selenomorpholine complexes / X. Li, Y. Liu, R. Shao et al. // Biol. Trace. Elem. Res. 2000. - V. 75. - № 1 - 3. - P. 167 - 175.

117. Liu H. Characterization of electrostatic binding sites of extracellular polymers by linear programming analyses of titration data / H. Liu, H. Fang // Biotechnol. Bioeng. 2002. - V. 80. - № 7. - P. 806 - 811.

118. Liu Y. Microcalorimetric investigation of the toxic action of Cd on Rhizopus nigricans growth / Y. Liu, X. Li, S. Qu et al. // J. Biochem. Biophys. Methods. 2000. - V. 45. - P. 231 - 239.

119. Lloyd J. R. Enzymatic recovery of elemental palladium by using sulfate-reducing bacteria / J. R. Lloyd, P. Yong, L. E. Macaskie // Appl. Environ. Microbiol. 1998. - V. 64. - № 11. - P. 4607 - 4609.

120. Lumppio H. Rubrerythrin and rubredoxin oxidoreductase in Desulfovibrio vulgaris: a novel oxidative stress protection system / H. Lumppio, N. Shenvi, A. Summers et al. // J. Bacteriol. 2001. - V. 183. - № 1. - P. 101 - 108.

121. Macy M. Two new arsenate/ sulfate-reducing bacteria: metabolism of arsenate reduction / M. Macy, J. M. Santini, В. V. Pauling et al. // Arch. Microbiol. 2000. - V. 173. - № 1. - P. 49 - 57.

122. Masuda J. Crystallization and preliminary X-ray study of two crystal forms of Klebsiella oxytoca diol dehydratase-cyanocobalamin complex / J. Masuda, T. Yamaguchi, T. Tobimatsu et al. // Acta Crystallog. 1999. - V. 55. -P. 907 - 909.

123. Moura I. Nitrate and nitrite utilization in sulfate-reducing bacteria /1. Moura, S. Bursakov, C. Costa et al. // Anaerobe. 1997. - V. 3. - P. 279 - 290.

124. Nakanishi Т. Cloning and expression of the superoxide dismutase gene from the obligate anaerobic bacterium Desulfovibrio vulgaris (Miyazaki F) / T. Nakanishi, H. Inoue, M. Kitamura // J. Biochem. 2003. - V. 133. - № #. - P. 387-393.

125. Nystrom T. Bacterial defense against aging: role of the Ecsherichia coli Are A regulator in gene expression, readjusted energy flux and survival during stasis / T. Nystrom, C. Larsson, L. Gustaffsson // EMBO J. 1996. - V. 15. - P. 3219-3228.

126. Okabe S. Rate and stoichiometry of microbial sulfate reduction by Desulfovibrio desulfuricans in biofilm / S. Okabe, P. Nielsen, W. Jones et al. // Biofouling. 1995. - V. 9. - P. 63 -83.

127. Okabe S. Analyses of spatial distributions of sulfate-reducing bacteria and their activity in anaerobic wastewater biofilms / S. Okabe, T. Ito, H. Satoh et al. // Wat. Sci. Technol. 1999. - V.65.- № 11. - P. 5107 - 5116.

128. Parales R. E. Biodegradation, biotransformation and biocatalysis (B 3) / R. E. Parales, N. C. Bruce, A. Schmid et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2002. - V. 68.- № 10. - P. 4699 - 4707.

129. Parekh M. Bidirectional transformation of aromatic aldehydes by Desulfovibrio desulfuricans under nitrate dissimilating conditions / M. Parekh, H. Drake, S. Deniel // Lett. Appl. Microbiol. 1996. - V. 22. - P. 115 - 120.

130. В ^gradation in a sulfidogenic consortium / C. D. Phelps, X. Zhang, L.£ mviron. Microbiol. 2001. - V. 3. - P. 600 - 603.

131. У щ tzsch K. A sulfate-reducing bacterium that can detoxify U (VI) and-o1. J> «я5.11. CD(g $ .-№4.-P. 348-361.2 • i1. CO h-H

132. Schick В. Microbial degradation of natural and of new synthetic polymers / B. Schick, P. H. Janssen // FEMS Microbiol. Rev. 1992. - V. 103. - P. 311-316.

133. Schnell S. Anaerobic aniline degradation via reductive deamination of 4-aminobenzoil-CoA in Desulfobacterium anilini / S. Schnell, B. Schink // Arch. Microbiol.-1991.-V. 155.-P. 183- 190.

134. Strand S. Degradation of xenobiotic nitrogen compounds including munitions /S. Strand // Cewa. ESC. Micro 518. 1995.

135. Tebo В. M. Sulfate-reducing bacterium grows with Cr (VI), U (VI), Mn (IV) and Fe (III) as electron acceptors / В. M. Tebo, A. Y. Obraztsova // FEMS Microbiol. Lett. 1998. - V. 162. - P. 193 - 198.

136. Thauer R. K. Energy conservation in chemotrophic anaerobic bacteria / R. K. Thauer, K. Jungermann, K. Decker // Bacteriol. Revs. 1977. - V. 41. - № l.-P. 100- 180.

137. Townsend G. Anaerobic oxidation of crude oil hydrocarbons by the resident microorganisms of a contaminated anoxic aquifer / G. Townsend, R. Prince, J. Suflita // Environ. Sci. Technol. 2003. - V. 37. - № 22. - P. 5208 -5213.

138. Traore A. Microcalorimetric studies of the growth of sulfate-reducing bacteria: energetics of Desulfovibrio vulgaris growth / A. Traore, С Hatchikian, J. Belaich et al.//J. Baceriol. 1981. - V. 145. - № l.-P. 191-199.

139. Traore A. Microcalorimetric studies of the growth of sulfate-reducing bacteria: comparison of the growth parameters of some Desulfovibrio species / A. Traore, С Hatchikian, J Le Gall et al. // J. Baceriol. 1982. - V. 149. - № 2. -P.606-611.

140. Truper H. G. Sulfur metabolism in Thiorhodaceae / H. G. Truper, H. G. Schlegel //Antonie van Leewenhoek. J. Microbiol. Serol. 1964. - V. 30. - P. 225.

141. Wadso I. in K. N. Marsh, P. A. O'Hare (Eds.), Experimental Thermodynamics, V. IV, Solution calorimetry, Blackwell Scientific, London. 1994. -267 p.

142. Wang L. K. Pollution from US explosives and pollutants production / L. K. Wang, M. H. Wang, V. J. Ciccone et al. // Effluent and Water Treat. -1982. V. 22. - № 6. - P. 222 - 225.

143. Wang L. K. Separation of nitrocellulose fine particles from industrial effluent with organic polymers / L. K. Wang, M. Pressman, W. W. Shuster et al. // Can. J. Chem. Eng. 1982. - V. 60. - № 1. - P. 116 - 122.

144. Wendt Т. M. A chemical biological treatment process for cellulose nitrate disposal / Т. M. Wendt, A. M. Kaplan // J. Pollut. Countr. Fed. - 1976. -V. 48.-№ l.-P. 660-668.

145. White G. F. Microbial cleavage of nitrate esters; defusing the environment / G. F. White, J. R. Snape // J. Gen. Microbiol. 1993. - V. 139. - P. 1947 -1957.

146. Williams R. E. Degradation of explosive by nitrate ester reductases / R. E. Williams, D. A. Rathbone, P. C. Moody et al. // Biochem. Soc. Symp. 2001. -V. 68,-P. 143 - 153.

147. Williams R. T. Composting of explosive and propellant contaminated soils under thermophilic and mesophilic conditions / R. T. Williams, P. S. Ziegenfuss, W. E. Sisk // J. Ind. Microbiol. 1992. - V. 9. - P. 137 - 144.

148. Zehr J. P. Reduction of selenate to selenide by sulfate-reducing bacteria: experiments with cell suspensions and estuarine sediments / J. P. Zehr, R. S. Omerland // Appl. Environ. Microbiol. 1987. - V. 53. - P. 1365 - 1369.

149. Zellner G. Oxidation of benzaldehydes to benzoic acid derivatives by tree Desulfovibrio strains / G. Zellner, H. Kneifol, J. Winter // Arch. Microbiol. -1990. V. 156. - № 7. - P. 2228 - 2233.

150. Zellner G. Evidence for tungsten-stimulated aldehyde dehydrogenase activity of Desulfovibrio simplex that oxidizes aliphatic and aromatic aldehydes with flavin as coenzymes / G. Zellner, A. Jargon // Arch. Microbiol, 1997. - V. 168.-№6.-P. 480-483.