Анотація до роботи:

Хоменко Л.А. Нокардіоподібні актинобактерії – деструктори моторних олив. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, Київ, 2007.

Встановлена здатність нокардіоподібних актинобактерій родів Dietzia, Gordonia і Rhodococcus до деструкції 5 марок мінеральних моторних олив класу 15W-40. Найвища деструктивна активність (40,3 - 66,9 %) щодо цих олив виявлена у штамів G.rubripertincta УКМ Ас-179, R.erythropolis УКМ Ас-50 та D.maris УКМ Ас-205. Показано, що чутливість актинобактерій до високих концентрацій олив та присадок корелює з присутністю і кількістю в них дітіофосфату цинку. Серед важких металів, які містяться в оливах, найбільшу токсичну дію на досліджені штами виявляли іони міді, алюмінію та цинку. Більшість штамів-деструкторів олив життєздатні в широкому діапазоні рН (6 - 10), температури (5 - 42С) і мінералізації (1-7 % NaCl) середовища, витримують нагрівання при 60С впродовж 15 хвилин, проявляють стійкість до концентрації сірки 0,2 - 4,0 мг/мл та фенолу 5 - 10 мг/мл.

Показано, що процес засвоєння актинобактеріями вуглеводнів моторних олив супроводжується значним підвищенням гідрофобності клітинної поверхні та синтезом клітиннозв’язаних поверхнево-активних речовин, які проявляють емульгуючі властивості (Е₂₄ = 40,3-57,3 %) та утворюють стійкі емульсії типу „олія у воді”. Встановлено, що у складі цих речовин переважають гліколіпіди (моно- та диміколати трегалози), які знижують поверхневий натяг води до 45,3 - 35,0 мН/м. Виявлена здатність досліджених штамів до очищення пластмасових каністр від залишків моторних олив.

В результаті проведених досліджень відібрані активні штами-деструктори моторних олив перспективні для використання в біотехнологіях очищення забрудненого цими мастильними матеріалами навколишнього середовища.

1. Встановлена належність до видів Dietzia maris, Rhodococcus fascians та Rhodococcus erythropolis штамів нокардіоподібних актинобактерій, ізольованих із забруднених мастильними матеріалами ґрунтів та активного мулу міських очисних споруд. Скринінг деструкторів моторних олив серед 21 свіжоізольованого та 161 колекційного штаму актинобактерій показав, що більшість з них належить до видів D.maris (76,0 % із досліджених), R.erythropolis (52,0 %) та G.rubripertincta (45 %).

2. Вперше виявлена здатність видів родів Dietzia, Gordonia і Rhodococcus до утилізації базової мінеральної оливи та 5 марок мінеральних моторних олив класу 15W-40. Найвищу деструктивну активність щодо базової оливи (81,0 -84,0 %) та моторних олив (40,3 - 66,9 %) проявляють штами G. rubripertincta УКМ Ас-179, R. erythropolis УКМ Ас-50 та D. maris УКМ Ас-205.

3. Вперше визначена чутливість актинобактерій до високих концентрацій мінеральних моторних олив та присадок до них і показано, що вона є штамовоспецифічною характеристикою, яка залежить від складу цих речовин та їх вмісту у середовищі. Найбільшу антимікробну дію щодо актинобактерій проявляли оливи марок “Esso Uniflo” і “Titan Truck SHPD” (МПК = 0,05 -0,4 г/мл), пакети присадок Infenium D1272, Infenium Р5265, Hitec D2854 і Hitec 9227 (МПК = 0,006 - 0,02 г/мл) та протизношувальна присадка Multadit OB (МПК = 0,0004 - 0,002 г/мл), що обумовлено найвищим вмістом в них основного токсичного компоненту олив – дітіофосфату цинку.

4. Штами-деструктори моторних олив проявляють різну чутливість до важких металів, які присутні в оливах. За збільшенням ступеня токсичного впливу на актинобактерії іони важких металів можна розташувати у такій послідовності: Cu²⁺ > Al³⁺ > Zn²⁺ > Pb²⁺ > Fe²⁺. Більшість досліджених штамів проявляють життєздатність в широкому діапазоні рН (6-10), температури (5-42С) та мінералізації середовища (1-7 % NaCl), стійкі до концентрації сірки 0,2 - 4,0 мг/мл та фенолу 5 - 10 мг/мл.

5. Процес засвоєння нокардіоподібними актинобактеріями вуглеводневих компонентів моторних олив супроводжується значним підвищенням (з 1,8 -12,5 % до 53,0 - 83,0 %) рівня гідрофобності клітинної поверхні та синтезом поверхнево-активних речовин, які знижують поверхневий натяг у середовищі до 45,3 - 35,0 мН/м, проявляють емульгуючі властивості (Е₂₄=40,3 - 57,3 %) та здатні до утворення стійких емульсій типу «олія у воді». Штами R.erythropolis УКМ Ас-50, D.maris УКМ Ас-205 та G.rubripertincta УКМ Ас-179 – найбільш активні деструктори моторних олив, здатні очищати пластмасову тару від залишків олив.

Публікації автора:

1. Ногіна Т.М., Хоменко Л.А., Підгорський В.С. Характеристика штамів алканотрофних нокардіоподібних актинобактерій, що засвоюють нафтові мастила // Наукові записки НаУКМА. Серія Біологія та екологія. 2004. Т.29. С. 49-55 (Здобувачем самостійно вивчена здатність колекційних штамів актинобактерій до росту на моторних оливах та досліджена динаміка їх росту на мінеральному середовищі з оливами).

2. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М., Куберська С.Л. Деградація моторних мастил нокардіоподібними актинобактеріями // Вісник Одеського Національного Університету. – 2005. T.10. Випуск 7. С. 90-95 (Здобувачем самостійно вивчена здатність актинобактерій до засвоєння суміші різних типів олив та отримані зразки для їх хроматографічного аналізу).

3. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М., Підгорський В.С. Здатність штамів R.erythropolis до утилізації мінеральних моторних олив та їх стійкість до деяких стресових факторів // Наукові записки НаУКМА. Серія Біологія та екологія. 2005. – T.43. – С.38-42 (Здобувачем самостійно досліджений ріст на різних марках мінеральних моторних олив штамів R.erythropolis та їх чутливість до різних концентрацій цих речовин).

4. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М., Підгорський В.С. Вплив мінеральних моторних олив та пакетів присадок до них на ріст штамів Gordonia rubripertincta // Науковий вісник Чернівецького Університету. Серія Біологія. 2006. Випуск 297. С. 117-121 (Здобувачем самостійно досліджена здатність до росту на моторних оливах штамів G.rubripertincta та їх стійкість до різних концентрацій цих речовин).

5. Ногіна Т.М., Хоменко Л.А., Підгорський В.С., Шамкіна С.С. Природні штами нокардіоподібних актинобактерій-деструктори моторних олив // Наукові записки НаУКМА. Серія Біологія та екологія. 2006. T.54. – С. 31-35 (Здобувачем самостійно досліджені морфолого-культуральні та фізіологічні властивості 8 свіжоізольованих штамів актинобактерій, вивчена їх чутливість до моторних олив та пакетів присадок).

6. Підгорський В.С., Ногіна Т.М., Думанська Т.У., Куберська С.Л., Хоменко Л.А. Перспективи використання алканотрофних бактерій для очищення відходів пластмаси від залишків моторних мастил // Труди ІІ науково-технічної конференції „Нові технології та обладнання по переробці промислових та побутових відходів і їх медико-екологічне забезпечення (17-20 лютого 2003р). смт. Східниця. – 2003. С.118-121.

7. Чернишенко А.С., Хоменко Л.А. Нокардіоподібні бактерії-деструктори нафтопродуктів // 69-та Наукова конференція молодих вчених, аспірантів та студентів НУХТ (22-24 квітня 2003 р), Київ, НУХТ, 2003. C. 69.

8. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М. Здатність нокардіоподібних актинобактерій до біодеградації нафтових мастил // Матеріали науково-практичної конференції “Природничі науки на межі століть” (23-25 березня 2004). Ніжин. 2004. С.103-104.

9. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М., Куберська С.Л. Деградація моторних мастил нокардіоподібними актинобактеріями // Тези доповідей Х з’їзду Товариства мікробіологів України (15-17 вересня 2004р). Одеса: Астропринт. 2004. С.89.

10. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М. Вплив деяких компонентів моторних олив на ріст вуглеводеньокислюючих штамів нокардіоподібних актинобактерій // Тези доповідей пер-шої міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології” (11-14 квітня 2005 р). Львів – 2005. С.96.

11. Ногина Т.М., Хоменко Л.А., Подгорский В.С. Влияние различных типов присадок на рост штаммов R.erythropolis – деструкторов моторных масел // Тезисы докладов Международной конференции «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды» (14-16 сентября 2005 г). Саратов. 2005. С.38-39.

12. Хоменко Л.А., Ногіна Т.М., Куберська С.Л. Біорозщеплюваність моторних олив під дією вуглеводеньокислюючих бактерій // Тези доповідей другої міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології” (21-24 березня 2006р). Львів. 2006. С. 328-329.

13. Хоменко Л.А., Ногина Т.М. Чувствительность природных изолятов нокардиоформ к антимикробному действию моторных масел // Тезисы 10-й Пущинской Школы-конференции молодых ученых (посвященная 50-летию Пущинского научного центра РАН), (17-21 апреля 2006 г). Пущино. 2006. С.218.

14. Ногина Т.М., Подгорский В.С., Хоменко Л.А. Особенности бактериальной деструкции минеральных моторных масел // Тези доповідей Міжнародної наукової конференції „Мікробні біотехнології” (11-15 вересня 2006 р) – Одеса: Астропринт. – 2006. – С.198

15. Пристай М.И., Хоменко Л.А. Здатність штамів Rhodococcus erythropolis, Gordonia rubripertincta і Dietzia maris до синтезу поверхнево-активних речовин // Тези доповідей третьої наукової конференції студентів і аспірантів “Молодь і поступ біології” (23 - 27 квітня 2007 р). Львів. 2007. С. 359

16. Homenko L., Nogina T. Ability actinobacteria of genus Rhodococcus and Gordonia to clear waste products of plastic container of motor oils rests // Modern problems of Microbiology and Biotechnology: Book of abstracts: Матеріали Міжнародної конференції молодих учених і студентів / Голов. ред. В.О. Іваниця. – Одеса: Астропринт, 2007. – С.80.