Український антарктичний журнал

№ 10-11 (2012): Український антарктичний журнал
Articles

Множинна стійкість до токсичних металів мікроорганізмів антарктичних кліфів (о-в Галіндез)

PDF
  • О. Б. Таширев,
  • В. О. Романовська,
  • П. В. Рокитко,
  • Г. О. Таширева
О. Б. Таширев
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, Київ
В. О. Романовська
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, Київ
П. В. Рокитко
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, Київ
Г. О. Таширева
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ, Київ
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.10-11.2012.301
Опубліковано December 31, 2012
Ключові слова
  • Antarctic cliffs,
  • microorganisms,
  • toxic metals,
  • multiple metal resistance
Як цитувати
Таширев, О. Б., Романовська, В. О., Рокитко, П. В., & Таширева, Г. О. (2012). Множинна стійкість до токсичних металів мікроорганізмів антарктичних кліфів (о-в Галіндез). Український антарктичний журнал, (10-11), 212-221. https://doi.org/10.33275/1727-7485.10-11.2012.301

Анотація

Досліджено множинну стійкість до п’яти токсичних металів десяти штамів антарктичних мікроорганізмів, виділених із кліфів острова Галіндез (станція Академік Вернадський). Для цього використано метали-замінники (Ni2+, Co2+), окислювачі (CrO2–4) і метали «комбінованої дії» (Hg2+, Cu2+), тобто такі, що мають властивості як металів-окислювачів, так і замінників. Мікроорганізми ізолювали на агаризованому середовищі, яке не містило металів, а потім вивчали їх ріст у рідкому середовищі, що містило по одному із вказаних металів. Підвищення концентрації металів у середовищі закономірно призводило до зниження кількості життєздатних штамів. Так, у присутності 0.1 г/л Cu2+ росли всі 10 штамів, 0.4 г/л – 3 штами, 1.0 – 2 штами, а при 1.25 г/л – тільки один штам. Найменшу стійкість мікроорганізми проявили до Hg2+ – високопотенційного (Ео' = + 920 мВ) металозамінника. При концентрації 0.01 г/л Hg2+ росли 6 із 10 штамів, а при 0.05 г/л – тільки 1 штам. Найбільш стійкішими мікроорганізми були до Cr(VI). При його концентрації в середовищі 1.25 г/л, 2.0 і 20.0 г/л росли відповідно 8, 3 і 1 штам. Отримано ряд стійкості до металів, при яких спостерігався ріст хоча б одного штаму (у г/л): 20.0 Cr(VI) > 2.0 Ni2+ > 1.25 Cu2+ > 0.1 Cо2+ > 0.05 Hg2+. Штам 190n2 проявив максимальну стійкість до металів, він ріс при високих концентраціях усіх п’яти металів. Таким чином, показано, що мікроорганізми антарктичних кліфів проявляють полірезистентність до п’яти найбільш токсичних металів, що поєднують в собі ушкоджуючу дію металів-замінників, металів-окислювачів і металів комбінованої дії.

PDF

Посилання

  1. Kashner, D. (Ed.) (1981). Zhizn` mikrobov v e`kstremal`ny`x usloviyax [Microbes’ life in extreme conditions]. Moscow, Mir.
  2. Ilyaletdinov, A., Abdrashitova, S., Ajtkel`dieva, S. et al. (1989). Polireduktaznaya aktivnost` bakterij [Bacteria’s polyreductase activity]. Izv. AN SSSR. Ser. biol., 2, 260–266.
  3. Kvasnikov, E., Klyushnikova, T., Kasatkina, T. et al. (1988). Rezistentnost` bakterij roda Pseudomonas k soedineniyam shestivalentnogo xroma i sposobnost` k ego vosstanovleniyu [The resistance of the bacteria of Pseudomonas to six-valent Cr and ability for its reduction]. Mikrobiol. zhurn., 50(6), 24-27.
  4. Kushkevych, I., Hnatush, S., & Hudz, S. (2007). Vplyv vazhkykh metaliv na klityny mikroorhanizmiv [The effect of heavy metals on microorganisms’ cells]. Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia biolohichna, 45, 3–28.
  5. Gerxardt, F. (Ed.). (1984). Metody` obshhej bakteriologii [Methods of common bacteriology]. Moscow, Mir. Vol. 3.
  6. Petrova, M., Mindelin, S., Gorlenko, Zh. et al. (2002). Rezistentny`e k soedineniyam rtuti bakterii iz mnogoletnemerzly`x otlozhenij i perspektivy` ix ispol`zovaniya v sravnitel`ny`x issledovaniyax determinant rtut`-ustojchivosti [Resistant to Hg compounds bacteria from multi-year-frozen sediments and the perspectives of their use in the comparative research of determinants of Hg-resistance]. Genetika, 38(11), 1–6.
  7. Romanovskaya, V., Tashirev, A., Shilin, S. et al. (2011). Ustojchivost` k UF radiacii antarkticheskix mikroorganizmov [UV-radiation resistance of antarctic microorganisms]. Mikrobiol. zhurnal, 73.
  8. Tashirev, A. (1994a). Teoreticheskie aspekty` vzaimodejstviya mikroorganizmov s metallami. Vosstanovitel`naya transformaciya metallov [Theoretical aspects of microorganisms’ interaction with metals. Reduction transformation of metals]. Mіkrobіol. zhurn., 56(6), 76–88.
  9. Tashirev, A. (1994b). Vzaimodejstvie mikroorganizmov s metallami [Microorganisms’ interactions with metals]. Mikrobiol. zhurnal, 56(6), S. 89–100.
  10. Tashirev, A. (1995). Teoreticheskie aspekty` vzaimodejstviya mikroorganizmov s metallami. Mikrobnaya akkumulyaciya metallov, obuslovlennaya ix stereoximicheskoj analogiej s makroe`lementami [Theoretical aspects of microorganisms’ interaction with metals. Microbial accumulation of metals caused by their stereochemical analogy with macroelements]. Mikrobiol. zhurnal, 57(2), 95–104.
  11. Tashirev, A., Matveeva, N., Romanovskaya, V. et al. (2007). Polirezistentnost` i sverxustojchivost` k tyazhyoly`m metallam antarkticheskix mikroorganizmov [Polyresistance and superresistance to heavy metals in antarctic microorganisms]. Dopovidi Natsionalnoi Akademii nauk Ukrainy, 11, 170–175.
  12. Tashirev, A., Romanovskaya, V., Sioma, I. et al. (2008). Antarkticheskie mikroorganizmy`, ustojchivy`e k vy`sokim koncentraciyam Hg2+, Cu2+, Cd2+ и СrО42– [Antarctic microorganisms, resistant to hugh concentrations of Hg2+, Cu2+ and Cr)42-]. Dopovidi Natsionalnoi Akademii nauk Ukrainy, 1, 169–176.
  13. Babich, H., & Stotzky, R. (1981). Compounds of water hardness which reduce the toxicity of nickel to fungi. Microbiol. Lett., 18(69), 17–24.
  14. Bowman, J.P., Sly, L.I., & Hayward, A.C. (1990). Patterns of tolerance to heavy metals among methane-utilizing bacteria. Lett. Appl. Microbiol., 10(2), 85–87.
  15. Langenbach, T., Nascimento, A., & Sarpa, M. (1988). Influence of heavy metals on nitrogen fixation and growth of Azospirillum strains. Rev. Latinoamer. Microbiol., 30(2), 139–142.
  16. Naidu, Ramachandra R.T.K. (1988). Protection of cadmium, toxicity to Bacillus cereus, Escherichia coli and Aspergillus niger. Zbl. Mikrobiol., 143(5), 383–387.
  17. Pourbaix, M. (1963). Atlas of electrochemical equilibrium in aqueous solutions. Oxford, Pergamon press.
  18. Silver, S., & Phung, L.T. (2005). A bacterial view of the periodic table: genes and proteins for toxic inorganic ions. J. Ind. Microbiol. Biotechnol, 32, 587–605.
  19. Tashyrev, O. (2009). The Complex Researches of Structure and Functions of Antarctic Terrestrial Microbial Communities. Ukrainian Antarctic Journal, 8, 228–242.
  20. Tashyrev, A., Rokitko, P., & Matvieieva, N. et al. (2009). Occurrence of Metalresistant Microorganisms on Islands of the Internal Shelf of the Antarctic Peninsula. Ukrainian Antarctic Journal, 8, 198–205.
  21. Towiner, S. (1976). Copper sulfate helps control microorganisms in reservoirs. Water and Sewage Works, 123(12), 68–70.