Ртуть-резистентні бактерії у екосистемах Антарктики

  • І. Б. Сіома
  • В. М. Говоруха
  • О. Б. Таширев
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v23.1045

Анотація

Мета. Робота присвячена вивченню стійкості антарктичних мікроорганізмів до іонів ртуті. Методи. В дослідженні було використано стандартні мікробіологічні методи висівання мікроорганізмів із десятикратних розведень суспензій на агаризоване середовище. Результати. У відібраних в Антарктиці зразках було виявлено мікроорганізми, стійкі до ртуті у високих концентраціях (до 500 мг/л Hg2+). Найбільша кількість Hg2+-резистентних мікроорганізмів виявлена у мохово-лишайникових та ґрунтових екосистемах. Найменше Hg2+-стійких мікроорганізмів були присутні в багатих органікою гумусних екосистемах. Висновки. В мікробіоценозах Антарктики було вперше виявлено мікроорганізми, стійкі до ртуті у «бактерицидних» концентраціях, незважаючи на відсутність цього елемента в природних антарктичних екосистемах. Очевидно, в геномі цих організмів присутні гени, що забезпечують механізми стійкості мікроорганізмів до токсичної ртуті.

Ключові слова: ртуть, метал-резистентність, мікроорганізми Антарктики.

Посилання

Santos I.R. Heavy metal contamination in coastal sediments and soils near the Brazilian Antarctic Station, King George Island. Marine Pollution Bulletin. 50. 2005. P. 185–194.

Hafenburg G., Kothe E. Microbes and metals: interactions in the environment. Journal of Basic Microbiology. Vol. 47, No. 6. 2007. P. 453–467

De Windt Wim, Aelterman Peter, Verstraete Willy. Bioreductive deposition of palladium (0) nanoparticles on Shevanella oneidensis with catalytic activity towards reductive dechlorination of polychlorinated biphenyls. Environ. Microbiol. 2005. 7, No. 3. P. 314–326.

Glasauer Susan, Langley Sean, Beveridge Terry J. Intracellular granules formed by a subsurface bacterium. Environ.Microbiol. 2004. 6, No. 10. P. 1042–4049.

Ozdemir Guven, Ceyhan N., Manav E. Utilization in alginate beads for Cu (II) and Ni (II) adsorption of an exopolysacharide produced by Chryseomonas luteola TEM05. World J. Microbiol. аnd Biotechnol. 2005. 21, No. 2. P. 163–167.

Ozdemir G., Baysal S.H. Chromium and aluminium biosorption on Chryseomonas lutea TEM05. Appl. Microbiol. and Biotechnol. 2004. 64, No. 4. P. 599–603.

Pado Ryszard, Pawlowska-Ćwięk Lucyna. The uptake and accumulation of iron by the intestinal bacterium Desulfotomaculum acetoxidans DSM 771. Folia Biol. (Polska). 2005. 53, No. 1–2. P. 79–81.

Parikh Sanjay J., Chorover Jon. FTIR spectroscopic study of biogenic Mn-oxide formation by Pseudomonas putida GB-1. Geomicrobiol. J. 2005. 22, No. 5. P. 207–218.

Park J.K., Lee J.W., Juny J.Y. Cadmium uptake capacity of two strains of Saccharomyces cerevisiae cells. Enzyme and Microb. Technol. 2003. 33, No. 4. P. 371–378

Toner B., Pakra S., Villabolos M., et al. Spatially resolved characterization of biogenic manganese oxide production within a bacterial biofilm. Appl. and Envir. Microb. 2005. 71, No. 3. P. 1300–1310.

Tawfic Zahira, Abu-Shady Mohamed, Haytham Mohamed. Uranium uptake by some locally isolated and some reference bacterian species. Acta Pharm. 2005. 55, No. 1. P. 93–105.

Podgorskii V.S., Kasatkina T.P., Lozovaia O.G. Yeasts – biosorbents of heavy metals. Microbiologichny zhurnal. 2004. 66, No. 1. P. 91–103.

Tashyrev O.B. Biotechnologies of industrial sewage purification based on thermodynamic forecast of microorganisms’ interaction with metals and radionuclides: author’s abstract of dissertation of Doctor of Tech. Sci. Kiev, 2005. 336 p.

Boening D.W. Ecological effects, transport, and fate of mercury: a general review. Chemosphere. 2000 Jun. 40 (12). P. 1335–1351.

Gupta A., Rai V., Bagdwal N., Goel R. In situ characterization of mercury-resistant growth-promoting fluorescent pseudomonads. Microbiol Res. 2005. 160 (4). P. 385–8.

Meyer J., Schmidt A., Michalke K., Hensel R. Volatilisation of metals and metalloids by the microbial population of an alluvial soil. Syst Appl Microbiol. 2007 Apr. 30 (3). P. 229–238.

Sprocati A.R., Alisi C., Segre L., et al. Investigating heavy metal resistance, bioaccumulation and metabolic profile of a metallophile microbial consortium native to an abandoned mine. Sci Total Environ. 2006 Aug 1. 366 (2–3). P. 649–658.

Deckwer W.D., Becker F.U., Ledakowicz S., Wagner-Dobler I. Microbial removal of ionic mercury in a three-phase fluidized bed reactor. Environ Sci Technol. 2004 Mar. 15. 38 (6). P. 1858–1865.

Kannan S.K., Mahadevan S., Krishnamoorthy R. Characterization of a mercury-reducing Bacillus cereus strain isolated from the Pulicat Lake sediments, south east coast of India. Arch Microbiol. 2006 Apr. 185 (3). P. 202–211.

Levings R.S., Partridge S.R., Djordjevic S.P., et al. SGI1-K, a variant of the SGI1 genomic island carrying a mercury resistance region, in Salmonella enterica serovar Kentucky. Antimicrob Agents Chemother. 2007 Jan. 51 (1). P. 317–323. doi: 10.1128/AAC.01229-06.

Smalla K., Haines A.S., Jones K., et al. Increased abundance of IncP-1beta plasmids and mercury resistance genes in mercury-polluted river sediments: first discovery of IncP-1beta plasmids with a complex mer transposon as the sole accessory element. Appl Environ Microbiol. 2006 Nov. 72 (11). P. 7253–7259.

Zhang R., Wang Y., Gu J.D. Identification of environmental plasmid-bearing Vibrio species isolated from polluted and pristine marine reserves of Hong Kong, and resistance to antibiotics and mercury. Ant. Van Leeuwenhoek. 2006 Apr-May. 89 (3–4). P. 307–315.

Green-Ruiz C. Mercury(II) removal from aqueous solutions by nonviable Bacillus sp. from a tropical estuary. Bioresour Technol. 2006 Oct. 97 (15). P. 1907–1911.

Von Canstein H., Li Y., Leonhauser J., Haase E., Felske A., Deckwer W.D., Wagner-Dobler I. Spatially oscillating activity and microbial succession of mercury-reducing biofilms in a technical-scale bioremediation system. Appl. Environ. Microbiol. 2002 Apr. 68 (4). P. 1938–1946.

Hungate R.E. A role tube method for cultivation of strict anaerobes. Meth. Microbiol. New York: Acad press Inc. 1969. 3b. P. 117–132.

Robinson J.B., Tuovinen O.H. Mechanisms of microbial resistance and detoxification of mercury and organomercury compounds: physiological, biochemical and genetic analyses. Microbiol. Rev. 1984 Jun. 48 (2). P. 95–124.