ЧУТЛИВІСТЬ ДО ВАЖКИХ МЕТАЛІВ АКТИНОБАКТЕРІЙ, ВИДІЛЕНИХ ІЗ БІОЛОГІЧНИХ ОБРОСТАНЬ ЧЕРЕПАШНИКУ І МІДІЙ ОДЕСЬКОЇ ЗАТОКИ ЧОРНОГО МОРЯ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2022.2(55).261749Ключові слова:
морські актинобактерії, чутливість, важкі металиАнотація
Забруднення навколишнього середовища важкими металами є однією із найбільш важливих екологічних проблем, що зумовлює розробку стратегій біоремедіації і пошук біомаркерів для оцінки його стану. Мета. Визначити чутливість до важких металів актинобактерій, виділених із біологічних обростань природного черепашнику і мідій Одеської затоки Чорного моря. Методи. Використано 34 штами актинобактерій, ізольованих із обростань черепашнику і мідій Одеської затоки. Чутливість досліджуваних бактерій до катіонів важких металів визначали на крохмаль-казеїновому агарі диско-дифузійним методом. Використано диски, просочені розчинами солей Cu2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Zn2+ у концентраціях катіонів 0,001 моль/л, 0,01 моль/л, 0,05 моль/л, 0,1 моль/л, 0,5 моль/л і 1,0 моль/л. Результати. Досліджені актинобактерії проявили варіабельну чутливість до важких металів, яка залежала від джерела виділення, штаму, типу металу і його концентрації. Усі досліджені бактерії були найбільш чутливими до Cd2+ з мінімальною інгібуючою концентрацією (МІК) 0,001 моль/л, найбільш стійкими до Zn2+ (для більшості бактерій МІК була вищою 1,0 моль/л). У концентраціях, менших за МІК, цинк стимулював утворення повітряного міцелію бактерій майже всіх штамів, у деяких з них збільшувалося пігментоутворення. Чутливість до важких металів актинобактерій, виділених із черепашнику, знижувалася у такій послідовності: Cd2+>Cu2+>Cо2+>Ni2+>Zn2+, а у актинобактерій, ізольованих із мідій, – Cd2+>Cu2+>Ni2+>Cо2+>Zn2+. Висновки. Актинобактерії, ізольовані з мідій, є більш чутливими до кадмію, купруму, кобальту, нікелю і цинку ніж актинобактерії з черепашнику. Усі досліджені штами виявилися високочутливими до Cd2+ (МІК Cd2+ майже для усіх штамів склала 0,001 моль/л) і стійкі до Zn2+ у діапазоні концентрацій 0,001 моль/л – 0,5 моль/л.
Посилання
Blayda IA, Vasylieva TV, Sliusarenko LI, Vasylieva NYu. Resistance of acidophilic chemolytotrophic bacteria isolated from technogenic raw materials to heavy metals. Miсrobiology and biotechnology. 2019; 1(45): 24–35. [in Russian]. doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2019.1(45).159902
Vasylieva NYu, Sliusarenko LI, Vasylieva TV. Cu(II) accumulation by marine neutrophil sulfur-oxidizing bacteria. Miсrobiology and biotechnology. 2019; 1(45): 56–68. [in Ukrainian]. doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2019.1(45).164171
Vasylieva NYu, Strashnova IV, Vasyliev MA, Metelitsyna IP. Resistance of Lactobacillus strains isolated from the Black Sea sponges to antibiotics and heavy metals. Miсrobiology and biotechnology. 2019; 3(47): 58–77. [in Ukrainian]. doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2019.3(47).186592
Iutynska GO, Petrusha ZV, Vasylieva TV, Soplina OM. Toxicity and mutagenicity of heavy metals – soil pollutants. Sovremennie problemi toksikologii. 2000; 2: 53–56. [in Ukrainian].
Korotaeva NV, Strashnova IV, Vasylieva NYu, Potapenko KS, Metelitsyna IP, Filipova TO, Ivanytsia VO. Characteristics of actinobacteria from Mytilus galloprovincialis of Odesa gulf of the Black Sea. Miсrobiology and biotechnology. 2021; 3(53): 84–98. [in Ukrainian]. doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).246392
Kushkevych I, Hnatush S, Gudz S. Influence of heavy metals on microorganisms’ cells. Visnyk of Lviv. un-tu. Biology series. 2007; 45: 3–28. [in Ukrainian].
Strashnova IV, Korotaeva NV, Potapenko KS, Vasylieva NYu, Chaban MM, Shtenikov MD, Lisyutin GV, Ivanytsia VO. Actinobacteria of growth of solid substrates of the Odesa gulf of the Black Sea. Marine ecological journal. 2021; 2: 71–82. [in Ukrainian]. doi: https://doi.org/10.47143/1684-1557/2021.2.07
Albarracín VH, Ávila AL, Amoroso MJ, Abate CM. Copper removal ability by Streptomyces strains with dissimilar growth patterns and endowed with cupric reductase activity. FEMS Microbiology Letters. 2008; 288(2): 141–148. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01335.x
Alvarez A, Saez JM, Costa JSD, Colin VL, Fuentes MS, Cuozzo SA. Actinobacteria: Current research and perspectives for bioremediation of pesticides and heavy metals. Chemosphere. 2017; 166: 41–62. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.09.070
Choi S-H, Lee K-L, Shin J-H, Cho Y-B, Cha S-S, Roe J-H. Zinc-dependent regulation of zinc import and export genes by Zur. Nature Communications. 2017; 8: 1–11. doi: 10.1038/ncomms15812
Cimermanova M, Pristas P, Piknova M. Biodiversity of Actinomycetes from heavy metal contaminated technosols. Microorganisms. 2021; 9 (8): 1 – 12. https://doi.org/10.3390/microorganisms9081635
El Baz S, Baz M, Barakate M, Hassani L, El Gharmali A, Imziln B. Resistance to and accumulation of heavy metals by Actinobacteria isolated from abandoned mining areas. The Scientific World Journal. 2015; 2015: 1–15. https://doi.org/10.1155/2015/761834
El Baz S. Bioremediation of heavy metal by actinobacteria: review. Am. J. innov. res. appl. sci. 2017; 5 (5): 359–369. www.american-jiras.com
Igiri BI, Okoduwa SIR, Idoko GO, Akabuogu EP, Adeyi AO, Ejiogu IK. Toxicity and bioremediation of heavy metals contaminated ecosystem from tannery wastewater: a review. Journal of Toxicology. 2018; 2018: 1–17. https://doi.org/10.1155/2018/2568038
Jastaniah SD, Aburas MMA. Effects of some heavy metals on growth, protein content and pigment production by Streptomyces сoelicolor SM1. Biosci. Biotech. Res. Asia. 2016; 13 (4): 1975–1981. doi: http://dx.doi.org/10.13005/bbra/2352
Junpradit C, Thooppeng P, Duangmal K, Prapagdee B. Influence of cadmium-resistant Streptomycetes on plant growth and cadmium uptake by Chlorophytum comosum (Thunb.) Jacques. Environ. Sci. Pollut. Res. 2021; 28: 39398–39408. https://doi.org/10.1007/s11356-021-13527-z
Karczewska A, Lewińska K. The response of the soil microbiome to contamination with cadmium, cobalt and nickel in soil sown with Brassica napus. Minerals. 2021; 11 (5): 1–16. https://doi.org/10.3390/min11050498
Kosiorek M, Wyszkowski M. Effect of cobalt on environment and living organisms - a review. Applied ecology and environmental research. 2019; 17 (5): 11419–11449. doi: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1705_1141911449
Presentato A, Piacenza E, Turner JR, Zannoni D, Cappelletti M. Processing of metals and metalloids by Actinobacteria: cell resistance mechanisms and synthesis of metal(loid)-based nanostructures. Microorganisms. 2020; 8 (12): 1–37. https://doi.org/10.3390/microorganisms8122027
Remenár M, Karelová E, Harichová J, Zámocký M, Krčová K, Ferianc P. Actinobacteria occurrence and their metabolic characteristics in the nickel-contaminated soil sample. Biologia. 2014; 69 (11): 1453–1463. doi: 10.2478/s11756-014-0451-z.
Sharma P, Singh TA, Bharat B, Bhasin S, Modi HA. Approach towards different fermentative techniques for the production of bioactive actinobacterial melanin. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2018; 7: 695–700. https://doi.org/10.1016/j.bjbas.2018.08.002
Singh S, Pandey S, Chaudhary HS. Actynomycetes: tolerance against heavy metals and antibiotics. Int. J. Bioassays. 2014; 3 (10): 3376–3383. www.ijbio.com
Timková I, Sedláková-Kaduková J, Pristaš P. Biosorption and bioaccumulation abilities of Actinomycetes/Streptomycetes isolated from metal contaminated sites. Separations. 2018; 5 (54): 1–14. doi:10.3390/separations5040054
Yu X, Zhao JT, Liu X, Sun LX, Tian J, Wu N. Cadmium pollution impact on the bacterial community structure of arable soil and the isolation of the cadmium resistant bacteria. Front. Microbiol. 2021; 12: P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.698834
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 І. В. Страшнова, К. С. Потапенко, Н. Ю. Васильєва, Н. В. Коротаєва, І. П. Метеліцина
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
