Разработка методов и средств реабилитации объектов отравляющих веществ
Только микроорганизмы, разлагающие алкилфосфонаты с образованием алканов, можно с уверенностью отнести к микроорганизмам, содержащим С–Р лиазу, хотя их субстратная специфичность может и не ограничиваться алкилфосфонатами. Некоторые из указанных микроорганизмов способны разлагать и другие фосфонаты, в том числе глифосат и 2-АЕР (таблица 5).
Большинство бактерий, для которых точно установлено разложение фосфонатов по С–Р лиазному механизму, относится к грам-отрицательным бактериям, однако, известны и два представителя грам-положительных бактерий: Arthrobacter sp. GLP-1 и B. megaterium. Среди почти сорока идентифицированных почвенных изолятов и коллекционных штаммов бактерий, проверенных на С–Р лиазную активность, только вышеупомянутые грам-положительные бактерии обладали ею. У других исследованных грам-положительных бактерий С–Р лиазную активность обнаружить не удалось. Еще одним представителем бактерий, разлагающим фосфонаты по С–Р лиазному механизму, является Rhodobacter capsulatus, фототрофная грам-отрицательная бактерия, способная разрушать С–Р связь при анаэробных условиях на свету. Поиск С–Р лиазной активности среди представителей грибов (Cladosporium herbarum, Fusarium culmorum и Trichoderma viride /33/ не дал положительных результатов.
Таблица 5 - Микроорганизмы, разлагающие фосфонаты по С-Р лиазному механизму
Микроорганизм |
Утилизируемый фосфонат | ||||
Pn |
2-AEP |
Ф-P |
глифосат | ||
Agrobacterium radiobacter |
+ |
+ |
+ |
+ | |
Kluyvera ascorbata |
+ |
+ |
+ |
- | |
Kluyvera cryorescens |
+ |
+ |
+ |
- | |
Klebsiella oxytoca |
+ |
+ |
+ |
- | |
Klebsiella pneumoniae |
+ |
+ |
+ |
- | |
Bacillus megaterium 2BLW |
+ |
+ |
+ |
+ | |
Arthrobacter sp.GLP-1 |
+ |
+ |
+ |
+ | |
Rhizobium sp. |
+ |
+ |
+ |
- | |
Pseudomonas testosteroni DSM 1622 |
+ |
+ |
- |
- | |
Pseudomonas sp. 7NSK2 |
+ |
+ |
+ |
- | |
Pseudomonas sp. PG2982 |
+ |
+ |
+ |
+ | |
Escherichia coli DSM1576 |
+ |
+ |
- |
- | |
Alcaligenes eutrophus |
+ |
+ |
+ |
+ | |
Rhodobacter capsulatus |
+ |
+ |
+ |
- | |
Klebsiella aerogenes |
+ |
+ |
+ |
- | |
Enterobacter aerogenes |
+ |
+ |
+ |
слабо | |
Таким образом, способность разлагать фосфонаты по С–Р лиазному механизму встречается среди грам-отрицательных бактерий гораздо чаще, чем среди грам-положительных бактерий. Это отдельные представители классов Arthrobacteriaceae, Bacillaceae, Rhodobacteriaceae, Alcaligenaceae, Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae (Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Kluyvera) и Rhizobiaceae (Rhizobium, Agrobacterium).
Наряду с вышеупомянутой классификацией бактерий, способных разлагать фосфонаты по С–Р лиазному пути, делящей все бактерии на грам-положительные и грам-отрицательные, имеет место и другая классификация. Согласно ей бактерии, способные расщеплять С–Р связь с помощью С–Р лиазы делят на три класса [38]. Первый класс бактерий представляет собой Escherichia coli, способная разлагать алкил- и фенилфосфоновую кислоты, но не глифосат. Второй класс бактерий представляет Enterobacter aerogenes, способная эффективно разлагать алкил- и фенилфосфоновую кислоты, однако глифосат разлагает слабо. Третий класс бактерий представляет собой Pseudomonas-подобные организмы, способные разлагать алкил- и фенилфосфоновую кислоты и глифосат одинаково эффективно. Однако С–Р лиазную активность внеклеточных экстрактов как у Escherichia coli так и у Pseudomonas sp. PG2982 тестировать не удалось [39, 40].
2. Основная часть
2.1 Методика отбора штаммов микроорганизмов, способных
растворять фосфорорганические соединения