4.3 Көмірсутекті қышқылдандыру белсенділігін анықтау бойынша тәжірибе нәтижелері
Жалпы мұнайдың микроорганизмдерге әсерін, оның құрамындағы токсикалық ароматты көмірсутек құрамының болуымен анықтауға болады. Мұнай дағының пайда болуының алғашқы сағаттарында, оның ыдырауында физико – химялық процестер доминантты рөл атқарады. Олардың белсенділігі алдымен, мұнайдың өзіндік қасиеттеріне байланысты (тығыздылығы, шайырлылығы, жылынып кеңею коэфициенті, коллоидтардың судағы мөлшері, ауа температурасы, күн сәулесінің қарқындылығы). Әрине физико – химиялық процесстер, судың немесе топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластануынан тазаруының негізгі принципі болып есептеледі. Бірақ, бұл ксенобиотиктердің толық ыдырауы болмайды. Ал толық ыдырау тек мұнай және мұнай өнімдерін ыдыратушы микроорганизмдердің көмегімен ғана толық өтеді 29.
Зерттеу жұмысымыздың барысында мұнаймен ластанған топырақтан бөлініп алған 30 микроорганизм культураларының ұзақ уақыт сақтаудан кейінгі деструктивті белсенділігін анықтау үшін алдымен көміртегі және энергия көзі ретінде 20 мл/л және 30 мл/л Құмкөл мұнайы бар минералды қоректік ортада өсу қабілеттіліктерін зерттедік. Мұнай тотықтырушы бактерияларың өсуін штрих бойымен өсуі бойынша көзбен бақылау арқылы сапалық талдау жасадық.
Жүргізілген тәжірибелік жұмыстардан алынған мәліметтер мұнайдың төменгі 2 мл/л мөлшерінде көпшілік тотықтырушы бактериялар (23 бактерия штамы) жақсы өсу қабілеттілігін көрсетті. Сонымен, іріктеп алған микроорганизмдердің арасынан 10 штамм 20 мл Құмкөл мұнай бар минералды ортасында өте жақсы өскені байқалды. Мұнайдың мөлшерін жоғарылаған сайын минералды қоректік ортада культуралардың өсуі төмендей бастады. Мұнайдың едәуір жоғары 30 мл/л мөлшерінде 5 штамм жақсы және қарқынды өсу қабілетімен ерекшеленді. Қалған микроорганизм штамдары мұнайдың 30 мл мөлшерінде өсу қабілеттілігін көрсетпеді (1 кесте).
1 кесте
Мұнай тотықтырушы бактериялардың құрамында әртүрлі мөлшердегі мұнай бар минералды қоректік ортадағы өсу белгілері
Мұнай тотықтырушы бактериялар
|
Мұнайдың мөлшері, мл/л
|
20 мл/л,
|
30 мл/л
|
1/1 МПА
|
++
|
++
|
1/2МПА
|
++
|
+
|
1/10МПА
|
++
|
-
|
1/13МПА
|
++
|
-
|
1/17МПА
|
++
|
-
|
1/22МПА
|
++
|
-
|
1/23МПА
|
++
|
-
|
1КАА
|
++
|
-
|
2КАА
|
++
|
-
|
3КАА
|
++
|
-
|
4КАА
|
++
|
-
|
1СА
|
++
|
+
|
2СА
|
++
|
-
|
1/2СА
|
++
|
+
|
1/3СА
|
++
|
+
|
1/6СА
|
++
|
+
|
1/7СА
|
++
|
+++
|
1/8СА
|
++
|
+++
|
1/10СА
|
++
|
+++
|
1/12СА
|
++
|
-
|
1/13СА
|
++
|
++
|
1/14СА
|
++
|
-
|
1/15СА
|
++
|
+
|
14МН
|
-
|
-
|
12МН
|
-
|
-
|
19КН
|
-
|
-
|
21КН
|
-
|
-
|
22КН
|
-
|
-
|
2МБН
|
-
|
-
|
3МБН
|
-
|
-
|
Ескерту: (+++) - қарқынды өсу; (++) – жақсы өсу ; (+) – орташа өсу; (-) - өсу жоқ
|
Сонымен, көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің арасында ұзақ уақыт сақтаудан кейін құрамында 3 мл Құмкөл мұнайы бар ортада жақсы өсу қасиетімен 5 бактерия штамм ерекшеленді: 1/1 МПА, 1/7СА, 1/8 СА, 1/10СА, 1/13СА (1-сурет).
а) 1/1 МПА ә) 1/7СА
Б) 1/8 СА В)1/10СА
1-сурет. Іріктеп алған көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің 3мл. Құмкөл мұнайы бар минералды қоректік ортада өсу қабілеті
Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдерді мұнаймен ластанған топырақты тазалауда іс жүзінде пайдалану үшін, мұнай тотықтырушы бактериялардың арасынан ұзақ мерзімде сақтаудан кейін мұнайдың жоғары мөлшерін деградирлейтін жетістігі мол штамдарды таңдап алудың маңызы зор. Осыған байланысты, зерттеу барысында тексерілген мұнай тотықтырушы бактериялардың 7 % және 10 % Құмкөл мұнайын пайдалану қабілеттіліктерін зерттедік (2 кесте).
2 кесте
Мұнай тотықтырушы бактериялардың ұзақ уақыт сақтаудан кейін мұнайдың жоғары мөлшерін пайдалану қабілеті
Мұнай тотықтырушы бактериялар
|
Мұнайдың мөлшері, %
|
7 %
|
10 %
|
1/1 МПА
|
65,2±4,2
|
52,1±2,3
|
1/2МПА
|
45,9±1,2
|
38,9±1,2
|
1/10МПА
|
55,2±3,1
|
35,1±1,8
|
1/13МПА
|
53,8±2,2
|
33,8±3,1
|
1/17МПА
|
35,1±2,1
|
38,2±2,9
|
1/22МПА
|
38,8±3,4
|
27,8±1,4
|
1/23МПА
|
47,1±2,8
|
35,1±2,4
|
1КАА
|
49,6±1,2
|
38,6±1,1
|
2КАА
|
48,2±2,1
|
29,2±2,4
|
3КАА
|
49,8±1,9
|
29,8±1,7
|
4КАА
|
52,2±2,8
|
32,1±2,1
|
1СА
|
53,1±1,4
|
33,1±1,1
|
2СА
|
51,2±3,5
|
39,2±2,6
|
1/2СА
|
52,8±3,3
|
38,8±2,8
|
1/3СА
|
48,2±2,9
|
36,2±2,2
|
1/6СА
|
55,2±4,2
|
37,2±1,8
|
1/7СА
|
62,1±2,3
|
51,1±2,1
|
1/8СА
|
68,9±1,2
|
54,9±1,8
|
1/10СА
|
55,1±1,8
|
49,5±2,3
|
1/12СА
|
53,8±3,1
|
43,9±2,8
|
1/13СА
|
58,2±2,9
|
42,8±1,4
|
1/14СА
|
49,6±1,2
|
29,1±3,6
|
1/15СА
|
48,2±2,1
|
28,5±2,8
|
14МН
|
49,8±1,9
|
29,7±1,3
|
12МН
|
52,2±2,8
|
22,9±1,6
|
19КН
|
49,6±1,2
|
29,3±1,1
|
21КН
|
48,2±2,1
|
30,2±2,8
|
22КН
|
49,8±1,9
|
36,8±1,7
|
2МБН
|
52,2±2,8
|
34,2±2,4
|
3МБН
|
49,6±1,2
|
31,2±1,7
|
Бақылау
|
6,1±0,5
|
7,8±1,1
|
Барлық 30 мұнай тотықтырушы бактериялар ұзақ уақыт сақтаудан кейін мұнайдың әртүрлі 7 % және 10 % мөлшерін әркелкі қабілеттілікпен пайдаланды. Өсірудің 10 тәулігінде 7 % мұнайды 5 мұнай тотықтырушы бактерия: 1/1 МПА, 1/7СА, 1/8 СА, 1/10СА, 1/13СА 55,1±1,8 % дан 68,9±1,2 % пайдаланды, Ал, 10 % мұнайды, зерттеуге алған культуралардың арасында 1/1 МПА және 1/8 СА штамдары айтарлық жоғары деңгейде көміртегі және энергия көзі ретінде 52,1±2,3 % дан 54,9±1,8 % дейін сәйкес пайдаланса, қалған культуралар 22,9±1,6 % дан 49,5±2,3 % дейін деструкциялауға сәйкес болды.
Сонымен жүргізілген зерттеулердің негізінде 1/1 МПА және 1/8 СА штамдары ұзақ уақыт сақтаудан кейін мұнайды деструкциялау белсенділігі жоғары болып қалғандықтан, мұнай және оның көмірсутектерімен ластанған қоршаған орталардың биоремедиациясы үшін жасалатын биологиялық препараттардың құрамына қосуға қолдануға болатындығы көрсетілді.
4.4 Пайдаланылатын микроорганизмдерді және олар өндіретін дезаминаза АЦК ферментінің белсенділігін анықтау бойынша тәжірибе нәтижелері
Бактериялардың ауксиндерді шығару қабілеті мерзімді дақылдардың көмегімен зерттеледі.
Микроорганизмдердің іріктелген штаммдарын өсіруге арналған қоректік ортаның құрамы:
KH2PO4 - 0,4 г/л;
K2HPO4 - 0,1 г/л;
MgSO4 * 7H2O - 0,2 г/л;
NaCl - 0,1 г/л;
Ашытқы сығындысы-50 мг/л;
Глюкоза - 5 г/л.
Ауксиндердің биосинтезіндегі ізашардың сапасында қоректік ортаға 250 мг/л L-триптофан енгізілді.
Егу үшін 3 тәуліктік культура қолданылды, оның егу дозасы 5 мл ортаға 106 жасуша болды. Бактериялар түтіктерде 280С тұрақты өсу фазасына дейін, қараңғыда 5 күн бойы өсірілді.
Культивациялау аяқталғаннан кейін суспензиялар центрифугаланған және саңылау диаметрі 0,22 мкм мембраналық сүзгілер арқылы сүзілген.
Фитостимуляцияны анықтайтын ауксин түріндегі негізгі фитогормонды - индолил-3-сірке қышқылын (ИУК) өндірудің ең қарқынды қабілеті бар штаммдарды анықтау үшін фотоэлектрлік колориметрде салыстырмалы талдау жүргізілді.
Талдау үшін Сальковский реагенті қолданылды, ол ИУК-пен қызғылт-қызыл түс береді. Ең қарқынды бояу IUC-тің ең қарқынды өндірісіне сәйкес келеді.
Сальковский реактивін дайындауға арналған құрам:
FeCl3-1 г;
H2O-250 мл;
H2SO4 (соңы.)- 150 мл.
Реакция супернатант қатынасында жүргізілді : Сальковский реактиві - 1: 2, реакция қоспасының көлемі - 1,5 мл.
Салыстырмалы талдау үшін бақылау сальковский реактивінің бірдей мөлшерін қосу арқылы микроорганизмдерді енгізбестен қоректік орта болды. Көрсеткіштер толқын ұзындығы λ=540 нм болған кезде алынды. Эксперимент екі рет қайталанды.
Эксперимент соңында IUC белсенді өндірісімен ерекшеленетін микроорганизмдердің 5 штаммы таңдалды.
Эксперимент барысында таңдалған 5 микроағзалар штаммдары өндірілген ФИТОГОРМОН ИУК пен оның кейбір туындыларының нақты мөлшерін анықтау үшін одан әрі зерттеуге ұшырады.
Талдау флуоресцентті детекторы бар waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18 (Waters, АҚШ) кері фазалық бағанында Ультра өнімді сұйық хроматография (UPLC) жүйесін қолдана отырып, жоғары тиімді сұйық хроматография (HPLC) көмегімен жүргізілді. Бұл жүйе uplc жаңа әдістемелері мен материалдарын қолданумен, сондай-ақ тиімділігі жоғары сұйықтық хроматографиясының (HPLC) дәстүрлі әдістерімен зерттеулерді орындауға арналған.
Таңдалған дақылдардың суспензиялары центрифугаланған және мембраналық сүзгілер арқылы сүзілген. Ауксиндерді бөлу үшін культуралдық Сұйықтықтар мен бастапқы стерильді орталар рН=3,0 дейін 0,4 N HCl қышқылданған этилацетатпен экстрагирленді. Алынған сығынды вакуумдық роторлы буландырғышта 35°C температурада буланып, 150 мкл 18% ацетонитрилде ерітіліп, кейіннен диаметрі 0,22 мкм болатын spin-X Нейлон мембраналық сүзгісі арқылы сүзіледі (Corning, АҚШ). Ауксиндерді сәйкестендіру флуоресцентті детектордың көмегімен жүргізілді. Детектордың қоздырғыш толқынының ұзындығы - 280 нм, эмиссиялық толқын - 350 нм. Сынама көлемі-150 мкл.
Ауксиндер ацетонитрил-су-сірке қышқылы буферінде 5 минут ішінде C18 кері фазасымен 150 мм 5 мм бағанға бөлінді. Буфердің берілу жылдамдығы-0,3 мл/мин.
Зерттелген үлгілердегі фитохормондардың саны ауксиндердің концентрациясы алдын-ала белгілі болатын стандартты ерітіндінің көмегімен есептелді. 5 мкл стандартта: 0,0025 мкг индолил-3-сүт қышқылы (ИМК); 0,05 мкг индолил-3-карбон қышқылы (ИКК); 0,02 мкг индолил-3-сірке қышқылы (ИУК) бар.
Эксперимент аяқталғаннан кейін зерттелген үлгілерде өндірілген фитогормондардың саны анықталды.
4.5 Күрделі фосфаттардың ыдырау қабілетін анықтау бойынша тәжірибе нәтижелері
Достарыңызбен бөлісу: |