Kde najdete nitrifikační bakterie?

čištění odpadních vod / aktivovaný kal / nitrifikace / odpadní vody / čistírny / bakterie oxidující amonné a dusitany / identifikace / úprava vody / aktivovaný kal / nitrifikace / odpadní vody / čistírny odpadních vod / bakterie oxidující amonné a dusitany / identifikace.

Abstrakt vědeckého článku o biologických vědách, autor vědecké práce – Kirillova N.I., Degtyareva I.A., Vdovina T.V., Babynin E.V.

Použití molekulárně genetických metod pro identifikaci mikroorganismů umožňuje rozšířit dosavadní chápání mikrobiální diverzity v přírodních společenstvech. Několik kultur bakterií oxidujících amonné (AOM) a dusitany (NOM) bylo izolováno z aktivovaného kalu z čistíren odpadních vod ve městě Zelenodolsk, Republika Tatarstán. Metabolická aktivita byla stanovena ve třech čistých kulturách pěstovaných na médiu LB a byla stanovena vysoká specifická rychlost růstu. V procesu molekulárně genetických studií, včetně izolace genomové DNA, sekvenování a anotace genomu, byly identifikovány tři kmeny bakterií. Druhová identifikace kultur nitrifikačních bakterií byla provedena na databázové platformě GenBank. Sekvenování kmene izolovaného z kultury AOM K1 ukazuje, že tento vzorek patří Dinoroseobacter shibae s přesností 94,02 %. Rod Dinoroseobacter využívá dusičnany za anaerobních podmínek. Kultura HOM K2 patří k Pseudoxanthomonas mexicana (kmen STM97,99) s přesností 67 %. Tento kmen je schopen redukovat jak dusitany, tak dusičnany, stejně jako rozkládat různé uhlovodíky. Třetí kultura, NOM K1, patří do Aquamicrobium aestuarii s přesností 98,63 %. Bakterie Dinoroseobacter shibae, Pseudoxanthomonas mexicana a Aquamicrobium aestuarii, izolované a poprvé identifikované, nejsou dominantními zástupci nitrifikační mikroflóry v aktivovaném kalu z čistíren odpadních vod. Nicméně, mají nitrifikační aktivitu a schopnost růst na organických médiích, jsou slibné pro procesy úpravy vody. V moderní účetní databázi mohou autochtonní aktivované kalové bakterie rozšířit rozsah jejich možného využití v různých sférách národního hospodářství.

i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

Podobná témata vědeckých prací v biologických vědách, autorem vědecké práce je N.I.Kirillova, I.A.Degtyareva, T.V.Vdovina, E.V.Babynin.

ZMĚNY METABOLICKÉ AKTIVITY NITRIFIČNÍCH BAKTERIÍ PŘI DLOUHODOBÉM SKLADOVÁNÍ

MOLEKULÁRNĚ GENETICKÁ IDENTIFIKACE KMENŮ MIKROORGANISMŮ IZOLOVANÝCH Z AKTIVOVANÉHO KALU NA ZÁKLADĚ ANALÝZY SEKVENCÍ GENU NUKLEOTIDU 16S RRNA

Studium druhového složení mikroorganismů zapojených do čištění odpadních vod
Single-silt systém nízkokyslíkové technologie pro hloubkové čištění odpadních vod od sloučenin dusíku
Posouzení schopnosti nitrifikačních mikroorganismů tvořit biofilmy
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

ČTĚTE VÍCE

Proč nemůžete spláchnout ryby do záchodu?

IDENTIFIKACE NITRYFINÍCH BAKTERIÍ

Aplikace molekulárně-genetických metod pro identifikaci mikroorganismů umožňuje rozšířit dosavadní chápání mikrobiální diverzity v přírodních společenstvech. Několik kultur mikroorganismů oxidujících amonné (AOM) a dusitany (NOM) bylo izolováno z aktivovaného kalu čistíren města Zelenodolsk v Republice Tatarstán. Metabolická aktivita byla stanovena ve třech čistých kulturách pěstovaných na médiu LB a byla stanovena vysoká specifická rychlost růstu. V procesu molekulárně genetických studií, včetně izolace genomové DNA, sekvenování a anotace genomu, byly identifikovány tři bakteriální kmeny. Druhová identifikace kultur nitrifikačních bakterií byla provedena na databázové platformě GenBank. Sekvenování kmene izolovaného z kultury AOM K1 ukazuje, že tento vzorek s přesností 94.02 % patří Dinoroseobacter shibae. Rod Dinoroseobacter využívá dusičnany za anaerobních podmínek. Kultura HOM K2 s přesností 97.99 % odkazuje na Pseudoxanthomonas mexicana (kmen STM67). Tento kmen je schopen redukovat jak dusitany, tak dusičnany, stejně jako rozkládat různé uhlovodíky. Třetí kultura – NOM K1 – s přesností 98.63 % odkazuje na Aquamicrobium aestuarii. Poprvé izolované a identifikované bakterie Dinoroseobacter shibae, Pseudoxanthomonas mexicana a Aquamicrobium aestuarii nejsou dominantními zástupci nitrifikační mikroflóry v aktivovaném kalu čistíren odpadních vod. Nicméně, mají nitrifikační aktivitu a schopnost růst v organických médiích, jsou slibné pro procesy čištění vody. Autochtonní bakterie aktivovaného kalu, které se dostanou do moderní účetní databáze, mohou rozšířit rozsah jejich možného využití v různých oblastech národního hospodářství.

Text vědecké práce na téma “IDENTIFIKACE NITRIFIKUJÍCÍCH BAKTERIÍ”

УДК 628.35, 579.63 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-6-34-39

IDENTIFIKACE NITRIFIKUJÍCÍCH BAKTERIÍ

Kirillova N.I. “, Degtyareva I.A. “, Vdovina T.V. , Babynin E.V.

1 Tatar NIIAHP je samostatná strukturální pododdělení Federálního výzkumného centra KazSC RAS, 420059, Kazaň, st. Orenburgský trakt, 20a, e-mail: Nadyakirillova13@gmail. com

2Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vysokoškolského vzdělávání „Kazaňská národní výzkumná technologická univerzita“,

420015, Kazaň, st. Karla Marksa, 68 let

3Federální státní vzdělávací instituce vysokoškolského vzdělávání “Kazaňská federální univerzita v oblasti Volhy”, 420008, Kazaň, st. Kremlevskaja, 18

ČTĚTE VÍCE

Je možné krmit guppy fry suchým krmivem?

Klíčová slova: čištění odpadních vod, aktivovaný kal, nitrifikace, odpadní vody, čistírny, bakterie oxidující amonné a dusitany, identifikace

Úvod. Role nitrifikačních bakterií v biocenóze a identifikace zákonitostí v procesech biologické přeměny substrátu jsou prioritními oblastmi v oblasti výzkumu procesů čištění odpadních vod. Proto je nejdůležitější složkou léčebných zařízení

Hlavním faktorem, který rozhoduje o účinnosti nitrifikace, jsou mikroorganismy, které tento proces vedou.

Technologie založené na analýze nukleových kyselin jsou považovány za nejslibnější směry v molekulárně genetické identifikaci mikrobioty.

V současné době byla vyvinuta řada technologií pro identifikaci mikroorganismů, které umožňují identifikovat genom mikroorganismů. Proto je počátečním krokem všech molekulárně genetických metod získání vzorků DNA nebo RNA. Molekuly DNA různých mikroorganismů se od sebe liší relativním obsahem purinových a pyrimidových bází, které tvoří komplementární páry nebo GC páry v antiparalelních vláknech DNA. Relativní obsah GC párů v DNA je stabilním znakem bakterií [2]. Nezáleží na věku, kultivačních podmínkách nebo individuálních přestavbách genů v chromozomu. Tato vlastnost se pod vlivem většiny mutací nemění. Tato hodnota je považována za jednu z důležitých charakteristik druhu.

Ve výzkumu H.P. Koops a kol. (2003) na základě fylogenetické analýzy sekvenování genů prokázali, že všechny bakterie oxidující amonium v odpadních vodách patří k ß-proteobakteriím [12]. Zástupci linií Nitrosomonas oligotropha, N. Europaea, Nitrosococcus mobilis a Nitrosomonas communis se běžně vyskytují v průmyslových čistírnách odpadních vod, i když při nízkém pH a teplotě dochází k růstu Nitrosospira spp. může být výhodnější [5, 8]. Analýza 16s ribozomální RNA sekvence fylogeneticky řadí dusitany oxidující bakterie rodu Nitrobacter do třídy Alphaproteobacteria. Rod Nitrobacter je také blízce příbuzný s dalšími druhy v divizi Alpha, včetně fotosyntetické bakterie Rhodopseudomonas palustris, nodulových mikroorganismů Bradyrhizobium japonicum, Blastobacter denitrificans a lidských patogenů Afipia felis a Afipia clevelandensis [10]. Použití molekulárně genetických metod pro identifikaci mikroorganismů umožňuje rozšířit dosavadní chápání mikrobiální diverzity v přírodních společenstvech, včetně odpadních vod z čistíren odpadních vod.

Cílem práce je zjistit generickou a druhovou diverzitu kultur nitrifikačních bakterií v aktivovaném kalu.

struktur v Zelenodolsku, Republika Tatarstán (RT).

Materiály a výzkumné metody. Předmětem studia v této práci byly kultury mikroorganismů oxidujících amonné (AOM) a dusitany (NOM), dříve izolované z aktivovaného kalu z komunálních čistíren odpadních vod v Zelenodolsku, RT [4].

ČTĚTE VÍCE

Mohou lidé upadnout do kryptobiózy?

Experimentální studie zahrnovaly následující fáze:

— zvýšení biomasy kultur nitrifikačních bakterií na živném médiu LB;

— izolace genomové DNA;

— identifikace nitrifikačních bakterií sekvenováním genomové DNA;

— anotace nukleotidové sekvence v GenBank.

Jako médium pro zvýšení biomasy mikroorganismů oxidujících amonium a dusitany bylo použito LB médium následujícího složení: trypton -10,0 g/l; kvasnicový extrakt – 5,0 g/l; chlorid sodný – 10,0 g/l; bakteriologický agar – 15,0 g/l; pH prostředí 7,0 ± 0,2. Extrakce genomové DNA z nitrifikačních bakteriálních buněk byla provedena pomocí dodecylsulfátu sodného (SDS), lyzačního roztoku a isopropanolu. Výsledný sediment DNA byl rozpuštěn v roztoku pufru TE. Kvantitativní a kvalitativní charakteristiky izolované DNA byly stanoveny pomocí spektrofotometru noDrop při vlnové délce 260 nm. Amplifikace byla provedena pomocí PCR s následným sekvenováním. Genom nitrifikačních bakterií byl anotován na základě získané nukleotidové sekvence v databázi GenBank.

Výsledky výzkumu. Kultury nitrifikačních bakterií – AOM K2, NOM K1 a NOM K2 – byly poprvé izolovány z aktivovaného kalu z čistíren odpadních vod ve městě Zelenodolsk, Republika Tatarstán. Asociace bakterií oxidujících amonium a dusitany odhalily metabolickou aktivitu, která se vyznačuje vysokým ekonomickým koeficientem (ve smyslu tvorby produktu) a specifickou rychlostí

oxidace substrátu [3]. Následně při studiu asociací nitrifikačních mikroorganismů v aktivovaném kalu z úpraven vod byla zaznamenána přítomnost účinných kmenů, které vedou proces čištění odpadních vod od sloučenin dusíku [1].

V důsledku pěstování kultur nitrifikačních bakterií na médiu LB byly izolovány jednotlivé kolonie. Dále byly v procesu molekulárně genetických studií, včetně izolace genomové DNA, sekvenování a anotace genomu, identifikovány tři kmeny bakterií.

Sekvenování kmene izolovaného z kultury AOM K1 ukázalo, že vzorek patří k druhu Dinoroseobacter shibae s přesností 94,02 %. Výsledek sekvenování: TATTGTACTACGTTGGACGCTGCT CATTGGGTYAGGSCACCGSCTTCRGGTG TAACCGATCCCMTGGACTTGAGGGCGGT GTGTACAGGACCGGGACGTATTCCCGCA CATGCTGTGATCTGCTTAACAATAGATAC TCCCTTTGTAGTTGCATGCTGCTKA ACCTCCTCGY C TGARAGATGACCTTTTCGGGAACGKYC ACSKRTATGTCAAGGSTTGGTAAGGTTCT KCGCGTTGCWTCGAATTAAWCCRCATG CTCCRCCGCTTGTGCGGGYCCCCGTCAA TTCCTTTGAGTTTTAATCTTGCGACCGTA CTCCCCAG

Je známo, že Dinoroseobacter shibae v anaerobních podmínkách používá dusičnany jako konečný akceptor elektronů, který je nezbytný pro růst a reprodukci [6].

Při sekvenování HOM K2 bylo zjištěno, že kmen patří k Pseudoxanthomonas mexicana (kmen STM97,99) s přesností 67 %. Výsledek sekvenování: CCATGCGGCAGCTTACCATGCAGTCGAC GGCAGTCACAGGAGAGCTTGCTCTCTGG GTGGCGAGTGGCGGACGGGGTGAGGAAT