Мета: визначити здатність нейтрофільних тіонових бактерій вилучати йони Cu(II) з водних розчинів. Методи. Об'єктом дослідження була здатність морських тіонових бактерій, ізольованих з води Чорного моря в районі Одеської затоки до вилучення міді з водного розчину. Для дослідження метал-акумулювальної активності тіонових бактерій, відбирали штами, які були резистентними до міді на рівні 0,01-0,02 М. Початкова концентрація Cu(II) у водному розчині становила 1 мМ. Термін культивування

more »

... в у водному розчині, що містить мідь становив 10 діб. Залишковий вміст Сu(II) у водному розчині визначали атомно-абсорбційним методом на приладах ААС-1 (Німеччина) і С-115ПК Selmi (Україна) при довжині хвилі 324,7 нм для Cu. Достовірність отриманих результатів оцінювали за критерієм Стьюдента з вірогідністю р<0,05. Результати. Встановлено, що тіонові бактерії, ізольовані з води Чорного моря, здатні до акумуляції міді з водних розчинів. Cu-акумулювальна активність залежить від тривалості взаємодії між мікроорганізмами і розчином. Максимальний рівень вилучення Сu(II) -89,24% з водного розчину реєстрували на 10 добу культивування при використанні штаму Thiobacillus sp. DKZ_4. На сьому добу культивування вилучення Сu(II) з водного розчину при використанні штаму Thiobacillus sp. DKZ_2 досягало 85,25%. Показано, що рівень резистентності до міді, який був визначений раніше, не корелює зі здатністю бактерій акумулювати мідь. Висновки. Нейтрофільні тіонові бактерії, ізольовані з води Чорного моря, здатні до акумуляції Сu(II) з водного розчину в межах від 22,83% до 89,24% і тому вони можуть бути перспектипними для розробки біосорбційної технології. Здатність до Cu-акумулювальної активності залежить від штаму та не залежить від МІК. К лючов і сл ова: нейтрофільні тіонові бактерії, очищення води, Cu(II). © Н. Ю. Васильєва, Л. І. Слюсаренко, Т. В. Васильєва, 2019 Сучасні біосорбційні технології спрямовані на очищення навколишнього середовища від йонів важких металів і здебільшого базуються на здатності мікроорганізмів зв'язувати, видаляти і накопичувати метали. Причому кожне перетворення включає в себе, безліч різних процесів (сорбції, десорбції, комплексоутворення, реакції окиснення-відновлення і біоакумуляції). В подібних технологіях застосовується біомаса, що містить мертві або живі, активно метаболізувальні мікроорганізми та широкий діапазон тимчасових змінних навколишнього середовища і біологічних факторів (pH, Eh, розчи-ISSN 2076-0558. Мікробіологія і біотехнологія. 2019. № 1. С 56-68 57 нений O 2 , органічні та неорганічні ліганди, катіони інших металів і мікробна активність та тощо). При використанні живих мікроорганізмів може здійснюватися активна і пасивна сорбція, тобто акумуляція і біосорбція. Акумуляція має складніший механізм, бо в цьому випадку задіяні метаболічні процеси, які підтримують життєзабезпечення мікроорганізму і часто безпосередньо пов'язані зі специфічними механізмами резистентності. До таких специфічних механізмів відносять внутрішньоклітинне і позаклітинне секвестрування, властиве багатьом мікроорганізмам і найбільш докладно вивчене на прикладі бактерій родів Pseudomonas, Rhizobium та Escherichia, Bacillus [6, 14, 9]. Проведене дослідження безпосередньо стосується проблеми, яка пов'язана з розробкою нових біотехнологічних підходів відносно завдання очищення стічних вод від важких металів. Мотивацією для відбору саме міді і нейтрофільних тіонових бактерій слугувало декілька причин. По-перше, серед безлічі важких металів, що знаходяться в навколишньому середовищі мідь є одним з найбільш цікавих металів бо мідь відноситься до речовин з високим ступенем токсичності, відповідно до шкали Ейхгорна, яка відображає взаємодії металів з азотистими гетероциклічними основами ДНК (Cu 2+ > Cd 2+ > Pb 2+ > Zn 2+ >Mn 2+ > Co 2+ > Ni 2+ > Ca 2+ > Mg 2+ ), тобто є гостро токсичною для більшості прісноводних і морських мікроорганізмів, безхребетних, а також для водних рослин [5, 8]. По-друге, у сучасній біотехнології найчастіше використовуються ацидофільні тіонові бактерії, які беруть участь у біовилуговуванні металів з відвалів різного походження. Практичне використання нейтрофільних тіонових бактерій практично не зустрічається. Однак, на нашу думку є можливість використовувати саме нейтрофільні форми тіонових бактерій у біотехнології особливо в галузі очистки вод від важких металів. По-третє, бактерії, які виділені з морського середовища, пристосовані до несприятливих умов, і, як наслідок, мають комплекс специфічних адаптацій, в тому числі, і резистентність до дії важких металів [7] Крім того, питання розробки нових технологій і створення нових мікробних біопрепаратів для вирішення проблем забруднення навколишнього середовища, є особливо важливим у зв'язку з посиленням законів з охорони навколишнього середовища. Вимоги, що пред'являються до якості води, спонукають до вдосконалення, а також розробки нових, більш ефективних методів очищення стічних вод від металів. Біологічні методи у порівнянні з існуючими хімічними і фізичними методами очищення знаходять все більше застосування для вилучення металів з промислових, а також побутових стічних вод бо характеризуються достатньою простотою і ефективністю [7]. Тому метою дослідження було визначити здатність нейтрофільних тіонових бактерій вилучати йони Cu(II) з водних розчинів. Матеріали та методи Об'єктом дослідження були морські тіонові бактерії, ізольовані з води Чорного моря в районі Одеської затоки. Проби морської води відбирали з двох територіальних зон: Біологічна станція ОНУ імені І. І. Мечникова та району Дачі Ковалевського. На кожній локації окремо були відібрані дві точки: мор-ISSN 2076-0558. Мікробіологія і біотехнологія. 2019. № 1. С 56-68 АКУМУЛЯЦІЯ Cu(II) МОРСЬКИМИ НЕЙТРОФІЛЬНИМИ ТІОНОВИМИ БАКТЕРІЯМИ