Пешкур Татьяна Александровна. Аккумуляция цезия актинобактериями рода Rhodococcus

Короткий опис

Пешкур Татьяна Александровна. Аккумуляция цезия актинобактериями рода Rhodococcus : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.07.- Пермь, 2002.- 120 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/113-6

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ
ПЕШКУР Татьяна Александровна
АККУМУЛЯЦИЯ ЦЕЗИЯ АКТИНОБАКТЕРИЯМИ
РОДА RHODOCOCCUS
03.00.07 Микробиология
Диссертация на соискание ученой степени кандидата
биологических наук
Научные руководители:
доктор биологических наук, профессор Ившина И.Б.
кандидат медицинских наук, доцент Коробов В.П.
Пермь - 2002
Оглавление
Стр.
Введение 4
Обзор литературы 9
Глава 1. Цезий: краткая характеристика, нахождение в природе, 9 практическое значение, методы обнаружения
1.1. Физико-химическая характеристика цезия 9
1.2. Распространение и частота встречаемости цезия в природе 10
1.3. Практическое использование и методы обнаружения цезия 13
1.4. Изотопы. Проблема радиоактивного цезия 15
1.5. Распределение радиоактивного цезия в окружающей среде 21
Глава 2. Поглощение цезия микроорганизмами: механизмы, клеточная 26 локализация, токсичность
2.1 Поглощение цезия эукариотными организмами 27
2.2. Поглощение цезия прокариотными организмами 32
2.3. Внутриклеточная локализация, токсичность цезия 36
2.4. Методы извлечения цезия 42
Глава 3. Материалы и методы исследования 47
3.1. Рабочая коллекция бактериальных культур 47
3.2. Условия культивирования 47
3.3. Определение поглощенного цезия 54
3.4. Изучение механизма поглощения цезия бактериальными 55 клетками
3.5. Иммобилизация клеток на твердых носителях 55
3.6. Статистическая обработка результатов 56
з
Экспериментальная часть
Глава 4. Изучение способности актинобактерий рода Rhodococcus аккумулировать цезий. Оценка основных физико-химических и биологических факторов, определяющих условия поглощения ионов цезия
4.1. Скрининг культур родококков - биоаккумуляторов цезия
4.2. Динамика процесса поглощения цезия клетками родококков
4.3. Влияние условий культивирования родококков на процесс поглощения ионов цезия
Глава 5. Исследование возможных путей поступления цезия в клетки родококков
5.1. Изучение сорбирующей способности биомассы родококков по отношению к цезию
5.2. Изучение механизма поглощения цезия с использованием ионофора валиномицина
Глава 6. Изучение закономерностей процесса поглощения цезия иммобилизованными клетками родококков
6.1. Адсорбционная иммобилизация клеток родококков на твердых носителях. Выбор оптимального адсорбента
6.2. Изучение процесса поглощения цезия закрепленными клетками родококков при росте на среде с н-гексадеканом
Заключение
Выводы
58
58
58
68
71
81
81
83
85
85
88
91
94
Цитируемая литература

Список літератури

выводы
1. Изучена способность чистых культур родококков, принадлежащих к разным видам и хранящихся в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ, к аккумуляции цезия.
2. Показано, что на эффективность процесса поглощения цезия клетками Rhodococcus spp. заметное влияние оказывают температура, pH, источник углерода, а также соотношение ионов К+ и Cs+ в среде.
3. Установлено, что родококки при росте на среде с ацетатом аммония или н-гексадеканом в качестве единственного источника углерода и энергии активно поглощают цезий при температуре 28°С и щелочных (7.8-8.6) значениях pH.
4. Выявлено, что максимальная степень извлечения цезия клетками родококков реализуется в экспоненциальную фазу роста на среде с ацетатом аммония при эквивалентном (0.2 мМ) содержании катионов калия и цезия; в присутствии н-гексадекана - в более широком диапазоне концентраций калия (0.01-1.0 мМ) и цезия (0.003-1.0 мМ).
5. Установлено, что процесс поглощения цезия клетками родококков является комплексным и осуществляется посредством неспецифической биосорбции ионов цезия клеточной поверхностью и активного транспорта.
6. Обоснована возможность оптимизации процесса поглощения ионов цезия с использованием клеток алканотрофных родококков, иммобилизо¬ванных на силикагеле.
Наиболее активными биоаккумуляторами цезия являются R. erythropolis ИЭГМ 270, R. fascians ИЭГМ 170, R. «longus» ИЭГМ 31, R. rhodochrous ИЭГМ 63, ИЭГМ 646, ИЭГМ 647, ИЭГМ 653, R. ruber ИЭГМ 72, ИЭГМ 73, ИЭГМ 78, ИЭГМ 79, ИЭГМ 81, ИЭГМ 85, ИЭГМ 86, ИЭГМ 241, ИЭГМ 326, ИЭГМ 333, ИЭГМ 468, извлекающие из среды от 55 до 97 % цезия