Screening of marine spore-forming bacteria degrading polymer materials
Альтернативна назва
Скринінг чорноморських спороутворювальних бактерій щодо здатності до біодеградації полімерних матеріалів
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
2076-0558
E-ISSN
2307-4663
Назва тому
Видавець
Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова
Анотація
The development of plastic recycling methods requires the search for new microorganisms capable of their biodegradation. The aim of the work was to screen spore-forming bacteria isolated from bottom sediments of the Black Sea for their ability to decompose Impranil and polyethylene terephthalate. Materials and methods. Cultivation of sixty cultures of spore-forming bacteria isolated from the Black Sea was carried out on a solid LB medium supplemented with Impranil (3–4 ml/l) or bis(hydroxyethyl)terephthalate (BHET) (5 mM). The ability of cultures to decompose polymer additives was evaluated by the formation of a transparent zone around the colonies after incubation at 30 ºС and 37 ºС for 14 days. Results. Out of 60 strains, 40 showed a positive result. 22 strains were active towards both plastics, 13 – only towards Impranil, 5 – only BHET. Impranil was decomposed somewhat more actively at 30 °C than at 37 °C. No clear temperature dependence was found in BHET decomposition. The analysis of the species composition showed that 35 of the 40 active strains belonged to seven species of microorganisms. B. subtilis has the highest share of active strains, as this species is represented by 13 strains, each of which was found to be active. The most active strain belonged to the species B. reuszeri. Conclusions. Spore-forming bacteria isolated from the Black Sea are capable of degrading Impranil and BHET. Enzymes degrading above mentioned polymers are the most widespread among the representatives of the species B. subtilis, B. atrophaeus and B. reuszeri. The highest activity towards Impranil showed B. subtilis, towards BHET– P. megaterium, B. reuszeri and B. licheniformis. Impranil degradation was more active under 30 ºС, but no clear dependence between temperature and BHET degradation was detected.
Розвиток методів утилізації пластиків потребує пошуку нових мікроорганізмів, здатних до їх біодеградації. Метою роботи був скринінг спороутворювальних бактерій, виділених з донних осадів Чорного моря, щодо здатності до розкладання поліетилентерефталату та Імпранілу. Матеріали і методи. Культивування шістдесяти чорноморських спороутворювальних бактерій здійснювали на агаризованому живильному середовищі LB, у яке додатково вносили Імпраніл (3–4 мл/л) або біс(гідроксиетил)терефталат (БГЕТ) (5 мМ). Здатність культур до розкладання полімерних добавок оцінювали за утворенням навколо колоній прозорої зони після інкубації при 30 ºС та 37 ºС упродовж 14 діб. Результати. З 60 штамів 40 показали позитивний результат. 22 штами були активні щодо обох видів пластику, 13 – тільки щодо Імпранілу, 5 – виключно щодо БГЕТ. 35 штамів з 40 активних належали до семи видів мікроорганізмів. Найбільшу кількість активних штамів виявлено серед культур Bacillus subtilis. Найактивніша культура належала до виду Bacillus reuszeri. Імпраніл дещо активніше розкладався при 30 °С, ніж при 37 °С. Не знайдено чіткої залежності у розкладанні БГЕТ від температури. Висновки. Спороутворювальні бактерії, виділені з Чорного моря, здатні до деградації Імпранілу та БГЕТ. Найбільше ферменти, що викликають деградацію вказаних полімерів, поширені у представників видів Bacillus subtilis, Bacillus atrophaeus та Bacillus reuszeri. Найвищою активністю щодо Імпранілу характеризуються представники виду Bacillus subtilis, щодо БГЕТ– Priestia megaterium, Bacillus reuszeri та Bacillus licheniformis. Імпраніл ефективніше розкладається при 30 ºС, для БГЕТ чіткої залежності швидкості деградації від температури не знайдено.
Розвиток методів утилізації пластиків потребує пошуку нових мікроорганізмів, здатних до їх біодеградації. Метою роботи був скринінг спороутворювальних бактерій, виділених з донних осадів Чорного моря, щодо здатності до розкладання поліетилентерефталату та Імпранілу. Матеріали і методи. Культивування шістдесяти чорноморських спороутворювальних бактерій здійснювали на агаризованому живильному середовищі LB, у яке додатково вносили Імпраніл (3–4 мл/л) або біс(гідроксиетил)терефталат (БГЕТ) (5 мМ). Здатність культур до розкладання полімерних добавок оцінювали за утворенням навколо колоній прозорої зони після інкубації при 30 ºС та 37 ºС упродовж 14 діб. Результати. З 60 штамів 40 показали позитивний результат. 22 штами були активні щодо обох видів пластику, 13 – тільки щодо Імпранілу, 5 – виключно щодо БГЕТ. 35 штамів з 40 активних належали до семи видів мікроорганізмів. Найбільшу кількість активних штамів виявлено серед культур Bacillus subtilis. Найактивніша культура належала до виду Bacillus reuszeri. Імпраніл дещо активніше розкладався при 30 °С, ніж при 37 °С. Не знайдено чіткої залежності у розкладанні БГЕТ від температури. Висновки. Спороутворювальні бактерії, виділені з Чорного моря, здатні до деградації Імпранілу та БГЕТ. Найбільше ферменти, що викликають деградацію вказаних полімерів, поширені у представників видів Bacillus subtilis, Bacillus atrophaeus та Bacillus reuszeri. Найвищою активністю щодо Імпранілу характеризуються представники виду Bacillus subtilis, щодо БГЕТ– Priestia megaterium, Bacillus reuszeri та Bacillus licheniformis. Імпраніл ефективніше розкладається при 30 ºС, для БГЕТ чіткої залежності швидкості деградації від температури не знайдено.
Опис
Ключові слова
polyethyleneterephthalate, Impranil, biodegradation, sporeforming bacteria, Black Sea, морські спороутворювальні бактерії, Чорне море, полімерні матеріали, біодеградація
Бібліографічний опис
Zinchenko O. Yu. Screening of marine spore-forming bacteria degrading polymer materials / O. Yu. Zinchenko, N. S. Chebanov, M. D. Shtenikov // Мікробіологія і біотехнологія. – 2024. – № 3(62). – С. 33–49.
УДК
606:628