Новые биокомпозитные материалы на основе углеводородокисляющих микроорганизмов и их потенциал для деградации нефтепродуктов

Повышение стабильности биопрепаратов на основе углеводородокисляющих бактерий (УОБ), используемых для биоремедиации объектов окружающей среды, загрязнённых нефтью, в настоящее время является важной задачей. В настоящей работе разработаны новые биокомпозитные материалы для иммобилизации УОБ на поверхности микрокапсул (МК) из чистой и модифицированной хитозаном или желатином полимочевины, полимолочной и полигликолевой кислот, а также для включения клеток в гели силанольных производных гуминовых кислот. В качестве тест-организмов использовали грамотрицательные УОБ Acinetobacter seifertii WS1, Pseudomonas extremaustralis WS-1 и P. aeruginosa OIS 4.8.1; грамположительные бактерии Rhodococcus qingshengii 367-6 и Dietzia maris 367-2; а также дрожжи Yarrowia lipolytica 367-2. Культивирование УОБ в жидких средах с МК на основе хитозан-полимочевины, но не с МК из чистой или модифицированной желатином полимочевины, приводило к повышению численности жизнеспособных клеток (КОЕ/мл) в 2–5 раз по сравнению с контролем без МК как в свежевыращенных культурах, так и в культурах, длительно хранившихся при комнатной температуре в условиях доступа воздуха — до 7 месяцев. Культивирование УОБ совместно с МК из полимолочной кислоты приводило к активному росту на поверхности. В вариантах с МК из полигликолевой кислоты поверхностный рост был менее выражен, что подтверждено микроскопически. После хранения в течение 1 месяца выживаемость R. qingshengii, выращенного в присутствии МК из полилактида, была на три порядка выше, чем в контроле без МК. Иммобилизация УОБ в гелях силанольных производных гуматов оказалась наиболее эффективным подходом: после хранения в течение 7–12 месяцев титры колониеобразующих единиц (КОЕ) были до 100 раз выше, чем в контрольном варианте; скорость дыхания также превышала контрольные значения. Биопрепараты с иммобилизованными в новых биокомпозитных материалах УОБ обладали высокой нефтеокисляющей активностью как в жидких средах, так и в микрокосмах почвы, загрязнённой нефтью. После 4 месяцев хранения при комнатной температуре скорость окисления нефти этими биопрепаратами была в 2–4 раза выше, чем в т...