Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов

Григорьян, Александр Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ ИМ. С.Н. ВИНОГРАДСКОГО

На правах рукописи УДК 550.7:576.8

ГРИГОРЬЯН Александр Алексеевич

ФИЗИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ АЭРОБНЫХ ОРГАНОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ

(03.00.07 - микробиология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2004 1 ;1« И [__'-£.'.. П)]ЯР

Работа выполнена в Институте микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

С. С. Беляев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Г.А. Дубинина

кандидат биологических наук, доцент

Т. Г. Добровольская

Ведущая организация:

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Защита диссертации состоится 7 июня 2004 г. в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д.002.224.01 при Институте микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН по адресу: 117312, Москва, проспект 60-летия Октября, д. 7, корп. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институте микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН.

Автореферат диссертации разослан" " 2004 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

-Л.Е. Никитин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние годы микрофлора нефтяных месторождений привлекает большое внимание исследователей в связи с ключевым значением нефти для экономики.

Нефтеносные горизонты, как правило, характеризуются бескислородными условиями, и поэтому основное внимание исследователей привлекали анаэробные микроорганизмы (Розанова, Кузнецов, 1974; Magot et al., 2000). Тем не менее, аэробные микроорганизмы также обитают в нефтяных пластах, куда они проникают с нагнетаемой водой, буровым раствором при разработке месторождений и в связи с естественной гидродинамикой подземных вод. В эксплуатирующихся нефтяных месторождениях углеводородокисляющие бактерии являются начальным звеном микробной трофической цепи, осуществляющей биодеградацию нефти (Кузнецова, Горленко, 1965; Беляев и соавт., 1982; Розанова, Назина, 1982; Горлатов, Беляев, 1984; Бердичевская, 1982; Борзенков и соавт., 1991; Милехина и соавт., 1991, 1998; Назина и соавт., 1993). В результате жизнедеятельности микроорганизмов в нефтяных пластах может наблюдаться ряд нежелательных явлений — увеличение вязкости нефти вследствие потребления легких углеводородов, снижение проницаемости вмещающих пород, коррозия металлического оборудования. Вместе с тем, активность органотрофных бактерий сопровождается образованием ряда соединений, обладающих нефтевытесняющими свойствами (углекислота, органические кислоты, спирты, биополимеры, сурфактанты и другие), что может быть использовано в биотехнологиях повышения нефтеотдачи (Иванов, Беляев, 1989; Беляев и соавт., 1993,1998; Ибатуллин и соавт., 2003). В связи со сказанным, изучение распространения и биоразнообразия аэробных органотрофных, в том числе и углеводородокисляющих, бактерий в нефтяных пластах представляет научный и практический интерес.

Несмотря на важную роль аэробных углеводородокисляющих бактерий в микробной трансформации нефти в разрабатываемых нефтяных пластах, видовое разнообразие и метаболические характеристики аэробных бактерий остаются малоизученными.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение экологии, физиологии и биологического разнообразия аэробных органотрофных микроорганизмов нефтяных пластов, их отношения к органическому веществу нефти, а также определение их филогенетического положения и места в трофической системе подземного микробного сообщества.

Для достижения этой цели следовало решить следующие задачи.

1. Изучить распространение и численность аэробных органотрофных микроорганизмов в месторождениях нефти с различными физико-химическими условиями и типом вмещающих пород.

ЮС. НАЦИОНАЛЬНА* EUUi;U)TÎ.!CA

2. Выделить доминирующих представителей аэробных органотрофных микроорганизмов, изучить их биологические характеристики, способствующие распространению и деятельности в нефтяных пластах.

3. Определить таксономическое и филогенетическое положение выделенных подземных изолятов с использованием методов полифазной таксономии.

4. Выяснить возможность образования нефтевытесняющих метаболитов (поверхностно-активные вещества и экзополисахариды) аэробными бактериями из нефтяных пластов.

5. Изучить влияние биотехнологического воздействия, основанного на введении аэрированной воды и солей азота и фосфора, на микробные процессы, протекающие в высокотемпературном нефтяном пласте.

Научная новизна1 работы. Впервые с использованием современных методов полифазной таксономии изучен видовой состав аэробных органотрофных микроорганизмов нефтяных пластов с разными физико-химическими условиями. Выделены и идентифицированы молекулярно-биологическими методами мезофильные бактерии родов Clavibacter, Gordonia, Brevibacillus, Cellulomonas, Oceanobacillus, представители которых ранее в нефтяных пластах не обнаруживали. Выделены и охарактеризованы фенотипически и филогенетически новые термофильные углеводородокисляющие спорообразующие бактерии. На основании совокупности физиолого-биохимических признаков, состава жирных кислот, результатов ДНК-ДНК гибридизации и анализа последовательностей гена 16S рРНК термофильных аэробных бактерий было предложено образовать новый род Geobacillus gen. nov., включающий новые виды 'Geobacillus jurassicus' sp. nov., G. uzenensis sp. nov. и G. subterraneus sp. nov., а также перенести в новый род известных представителей филогенетической «группы 5» рода Bacillus - В. stearothermophilus, В. thermoleovorans, В. thermocatenulatus, В. kaustophilus, В. thermoglucosidasius, В. thermodenitrificans и В. vulcani в виде новых комбинаций. Полученные результаты расширяют представления о таксономическом и филогенетическом разнообразии аэробных микроорганизмов подземных экосистем. Впервые изучено влияние биотехнологического воздействия, основанного на внесении кислорода воздуха и минеральных солей азота и фосфора, на микробные процессы и образование нефтевытесняющих метаболитов в высокотемпературном нефтяном пласте.

Практическая значимость работы состоит в выделении углеводородокисляющих бактерий - продуцентов био-ПАВ и экзополисахаридов, которые могут применяться в биотехнологиях повышения нефтеотдачи и очистки различных экосистем от нефтяных загрязнений. Полученные результаты помогают расшифровать механизм вытеснения нефти при использовании биотехнологии повышения нефтеотдачи, основанной на

активации микробных процессов в высокотемпературном нефтяном месторождении. В ходе выполнения диссертационной работы указанная биотехнология была впервые успешно применена на высокотемпературной залежи Кондиан нефтяного месторождения Даган (КНР).

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 5-й Международной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов по фундаментальным наукам «Ломоносов 99» (Москва, 1999), Школе-конференции «Горизонты физико-химической биологии» (Пущино, 2000), на Международном семинаре-презентации инновационных проектов «Биотехнологии 2001» (Пущино, 2001), на Международном симпозиуме по микробиологии подземных экосистем (Дания, 2002), на 2-ом Международном конгрессе «Биотехнологии-2003» (Москва, 2003).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, включая 6 тезисов докладов.

Место проведения работы. Работа выполнялась в лаборатории нефтяной микробиологии Института микробиологии РАН.

Автор выражает глубокую признательность научным руководителям д.б.н. Т.Н. Назиной и профессору, д.б.н. С.С. Беляеву за постоянное внимание, полезные советы и помощь при обсуждении результатов. Особую благодарность автор приносит всем коллегам и друзьям, принимавшим участие на различных этапах работы, за содействие и поддержку.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 154 страницах машинописного текста и включают 8 рисунков и 33 таблицы. Диссертация состоит из разделов «Введение», «Обзор литературы», «Экспериментальная часть» (включающая главы «Объекты и методы исследования», «Результаты исследования» и «Обсуждение результатов»), «Выводы» и «Список литературы», который содержит 142 отечественных и 233 зарубежных наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характеристика нефтяных месторождений. Объектом исследования служили микробные сообщества нефтяных месторождений Дацин, Даган и Ромашкинское, различающихся физико-химическими условиями, типом пластовой воды, нефти и вмещающих пород.

Нефтяное месторождение Дацин (КНР). Нефтеносные песчаниковые горизонты располагаются на глубине 1008-1068 м и имели температуру 40-46°С. Нефть месторождения содержала 87.4% у г л е в о д о р о,1Ъ5Я£с м о л и 1% битума и имела удельный вес 0.797 г/см . Исходные низкоминерализованные (7.45 г/л) пластовые воды гидрокарбонатно-

натриевого типа содержали сульфаты в небольших концентрациях (12-36 мг/л), сероводород обнаруживался в призабойной зоне нагнетательных скважин (8.5-10 мг/л). Для поддержания пластового давления в пласт нагнетали сточную (оставшуюся после отделения нефти) воду, которая содержала бикарбонат (>915 мг/л), сульфат (12 мг/л), а также до 0.8 мг растворенного кислорода в 1 л.

Залежь Кондиан нефтяного месторождения Даган (КНР). Нефтеносные горизонты, представленные песчаником, располагаются на глубине 1206-1435 м и имеют температуру ~59°С. Пластовая вода гидрокарбонатно-натриевого типа была низкоминерализованной (5.6 г/л). Нефть имела удельный вес 0.969 г/см3 и содержала 53% насыщенных углеводородов, 20% ароматических соединений, 21.15% смол+асфальтены. Залежь Кондиан эксплуатировалась с применением заводнения попутно-добываемой водой той же залежи, отделенной от нефти.

Залежь 302 Ромашкинского нефтяного месторождения (Республика Татарстан). Трещинно-поровый карбонатный коллектор залежи 302 располагается на глубине 493-515 м, имеет температуру Нефть

залежи - вязкая, тяжелая, смолистая, парафинистая и высокосернистая с удельным весом 0.903 г/см3. Пластовые воды характеризовались умеренной минерализацией высоким содержанием сульфатов и

сероводорода (110-290 мг/л) и имели рН 7-8. Разработка залежи ведётся путём нагнетания в пласт сборной нефтепромысловой воды.

Отбор проб. Для микробиологических исследований использовали пробы • пластовой воды и нефти из добывающих скважин и воду из остановленных нагнетательных скважин, переведенных на режим обратного самоизлива. Пробы отбирали в стерильные бутыли, которые предварительно продували инертным газом для удаления воздуха..

Условия культивирования. Аэробные бактерии культивировали в пробирках Хангейта или пенициллиновых флаконах с воздушной газовой фазой. Численность углеводородокисляющих бактерий оценивали в модифицированной среде Раймонда с н-гексадеканом (4 об. 1985). Аэробных гетеротрофов определяли в среде (TYEG), содержащей (г/л): бакто-триптон - 5.0, дрожжевой экстракт - 2.5, глюкозу - 1.0, рН 7.0-7.2. В среду вносили микроэлементы (Pfennig, Lippert, 1966). Чистые культуры аэробных бактерий получали путем последовательных пересевов накопительных культур со среды с гексадеканом на плотные питательные среды агара и кровяной агар) и агаризованную минеральную среду

Раймонда со смесью жидких парафинов (1 об. %). Посевы инкубировали аэробно при температуре нефтяного пласта в течение 3-7 суток.

Для изучения биохимических и физиологических характеристик, а также для подержания углеводородокисляющих бактерий использовали минеральные модифицированные среды (Rosenberg, 1992; Adkins et al., 19926), в которые

вносили микроэлементы (Pfennig, Lippert, 1966). Морфологию и физиолого-биохимические признаки бактерий исследовали традиционными методами (Герхардт,. 1984; The Prokaryotes..., 1989).

Образование нефтевытесняющих соединений аэробными бактериями изучали в средах с различными источниками углерода (сахароза, глюкоза, натриевые соли уксусной, пропионовой и масляной кислот, смесь жидких парафинов, нефть). Посевы инкубировали на качалке (150 об/мин) или стационарно.

Среды для анаэробных бактерий готовили, используя анаэробную технику Хангейта (Hungate, 1969). В качестве газовой фазы использовали очищенный от кислорода аргон; за исключением среды для метаногенов со смесью Н2+С02(4:1). Численность анаэробных бактерий с бродильным типом метаболизма оценивали, измеряя прирост в среде с бакто-пептоном (4 г/л) и глюкозой (10 г/л) (Postgate, 1984). Рост сульфатредуцирующих бактерий оценивали по увеличению H2S в среде «В» Постгейта (Postgate, 1984) с лактатом натрия (4 г/л). Метаногенов учитывали по увеличению содержания СИ» в среде Зейкуса (Zeikus et al., 1975) с ацетатом или Н2+СО2, дополненной микроэлементами (Pfennig, Lippert, 1966) и дрожжевым экстрактом (1 г/л). В среду с Н2+С02 вносили также ацетат (1.36 г/л), формиат (0.68 г/л) и метанол (0.3 мл/л) в соответствии с рекомендациями (Tanner, Wolfe, 1988).

Посевы инкубировали при температуре нефтяного пласта до установления роста культур, не более 30 суток. Часть проб из призабойных зон нагнетательных скважин высокотемпературных месторождений обследовали на присутствие термофильных и мезофильных бактерий, посевы с этими пробами инкубировали при 60 и 30°С.

Численность бактерий различных физиологических групп определяли путем посева проб пластовой воды в жидкие питательные среды методом десятикратных разведений в двух повторностях. Результаты оценивали методом наиболее вероятного числа (Koch, 1994).

Микроскопические методы исследования. Морфологию бактерий изучали на живых и фиксированных клетках с помощью светового микроскопа Jenaval, снабженного фазово-контрастным устройством, при увеличении 100x10. Ультратонкую структуру клеток изучали с помощью электронного микроскопа при ускоряющем напряжении 80 кВ и

инструментальном увеличении 20-30 тыс.

Аналитические методы. Прирост биомассы оценивали в жидкой среде по оптической плотности с помощью приборов ФЭК-56М и КФК-4 при длине волны 590 нм. Содержание белка в микробной биомассе определяли колориметрическим методом Лоури (Lowry et al., 1951). Редуцирующие сахара определяли колориметрическим методом (Dubois et al., 1956). Метан, водород, углекислоту и летучие жирные кислоты определяли газохроматографическим методом. Сероводород определяли по методу Пахмайра в модификации

(Triiper, Schlegel, 1964). Эмульгирующую активность анализировали модифицированным методом (Zajic et al., 1977). Кинематическую вязкость определяли с помощью полуавтоматического вискозиметра ТС-500 (Brookfield, США), а также капиллярного вискозиметра ВПЖ-4. Поверхностное натяжение на границе с воздухом и межфазное натяжение на границе с углеводородом определяли методом отрыва кольца на тензиометрах ST-1 (Shimadzu, Япония) и К10Т (Kruss, Германия). Качественный состав насыщенных углеводородов нефти определяли методом газожидкостной хроматографии. Количественную расшифровку хроматограммы производили по методу внутренней нормализации (Современные методы..., 1984).

Методы оценки интенсивности анаэробных микробных процессов. Скорости сульфатредукции и метанотенеза в пластовых водах определяли радиоизотопными методами, используя меченые Naj'^SO^, 14CH3-COONa и NaHUCO.v Количество метана, образованного микроорганизмами, рассчитывали по соответствующим формулам (Беляев, Иванов, 1975; Лауринавичус, Беляев, 1978). Суточную интенсивность процесса сульфатредукции рассчитывали по формуле (Романенко, Кузнецов, 1974).

Молекулярно-биологические методы. Выделение и очистку ДНК вели по методу Мармура (Матш, 1961) с предварительным удалением белка из лизата хлороформом. Содержание гуанина и цитозина в выделенных ДНК-препаратах определяли с помощью кривых плавления. ДНК-ДНК гибридизацию проводили по методу Де Лея (De Ley et al., 1970). Амплификацию и секвенирование гена 16S рРНК выделенных чистых культур проводили с использованием универсальных праймеров (Edwards et al., 1989). Фрагменты 16S рДНК секвенировали на автоматическом секвенаторе DNA Sequencer 373A с помощью специального набора (Applied Biosystems, США). Анализ последовательностей 16S рДНК выделенных штаммов был выполнен к.б.н. Т.П. Туровой с использованием программного обеспечения Ribosomal Database Project (Larsen et al., 1993). Укорененное филогенетическое дерево исследуемых бактерий было создано с помощью пакета программ TREECON (Van de Peer, De Wachter, 1994).

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Микробиологическая характеристика пластовых вод нефтяного месторождения Дацин

Исследовали мезофильную микрофлору нагнетаемых вод, пластовой жидкости из 18-ти добывающих скважин, а также из призабойной зоны 3-х нагнетательных скважин, переведенных на режим самоизлива. Показано, что вместе с нагнетаемой водой в нефтяной пласт поступали аэробные и анаэробные бактерии. Численность аэробных органотрофов не превышала кл/мл, углеводородокисляющих бактерий анаэробных бактерий с

бродильным типом метаболизма - 102 кл/мл, сульфатвосстанавливающих и метанобразующих бактерий - не более десятков кл/мл.

В призабойной зоне нагнетательных скважин этого участка численность аэробных и анаэробных бактерий достигала 10-ИГ кл/мл, в зоне добывающих скважин она была ниже. Доля углеводородокисляющих бактерий, среди культивируемых аэробных органотрофов варьировала от 1 до 10%, достигая в нескольких пробах 100%. Анаэробная микрофлора включала бродильных (единицы кл/мл), сульфатвосстанавливающих бактерий и метаногенов (единицы-102 кл/мл) (Рис. 1а).

Наибольшая скорость процессов сульфатредукции и метаногенеза была обнаружена в пробах из призабойной зоны нагнетательных скважин. В целом, в пласте преобладал метаногенез. Продукция метана в призабойной зоне превышала 1000 мкг СН4 Л сут ; количество метана, образовавшегося из ацетата, составляло 814.71 СН4Л"1 сут"1. При относительно низком содержании сульфатов в пластовой жидкости наблюдали высокую скорость сульфатредукции, достигающую 1027.84 мкг Б2" л"1 сут'1. По мере удаления от зоны нагнетания интенсивность биогенных процессов снижалась. Скорости метаногенеза и сульфатредукции в зоне добывающих скважин были невысоки и варьировали в пределах 0-7,281 СН4 л'1 сут"1 И 0-3,611 МКГ 82*л"1сут'1 соответственно.

2.2. Микробиологическая характеристика пластовых вод залежи Кондиан нефтяного месторождения Даган

На высокотемпературном месторождении Даган исследовали микрофлору из 2-х нагнетательных и 22-х добывающих скважин. В нагнетаемой воде присутствовали мезофильные и термофильные микроорганизмы. Численность мезофильных аэробных органотрофных бактерий составляла 10-Ю4 кл/мл, термофильных органотрофов - Среди анаэробных

микроорганизмов в нагнетаемой воде доминировали органотрофы с бродильным типом метаболизма (Ю^Ю^ кл/мл). Численность мезофильных сульфатредукторов и метаногенов не превышала десятков кл/мл, тогда как численность термофильных сульфатвосстанавливающих бактерий и литотрофных метаногенов достигала 10* кл/мл.

В призабойной зоне нагнетательных скважин численность аэробных и анаэробных микроорганизмов превышала 10* кл/мл. Здесь были обнаружены как мезофильные, так и термофильные микроорганизмы. Численность мезофильных аэробных органотрофных бактерий (10 кл/мл) была выше таковой термофилов (10-Ю2 кл/мл). Анаэробные микроорганизмы были представлены мезофильными и термофильными бродильными бактериями (10 и Ю'-Ю4 кл/мл соответственно), сульфатредукторами (102 И 10 кл/мл) и метаногенами (десятки и сотни кл/мл).

Воды из добывающих скважин отличались бедной микрофлорой. Здесь обитали преимущественно термофильные микроорганизмы. Численность аэробных органотрофов была мала или они вообще отсутствовали.

Численность термофильных бродильных, сульфатредуцирующих и метанобразующих бактерий была 102-104 кл/мл. Среди метаногенов доминировали Нг-ИСПОЛЬзующне бактерии (.10-Ю1 кл/мл) (Рис. 16). Термофильные процессы сульфатредукции и метаногенеза были максимальны в призабойной зоне нагнетательных скважин. Несмотря на низкую концентрацию сульфатов в нагнетаемой и пластовой воде, сульфатредуцирующие бактерии населяли этот нефтяной пласт, и скорость бактериальной сульфатредукции в призабойной зоне колебалась в пределах 0.002-19.90 до мкг S2' л'1 сут1. Скорости литотрофного и ацетокластического метаногенеза составляли 0-1.595 и 0-14.730 МКГ СН4 л"' сут1 соответственно.

23. Микробиологическая характеристика залежи 302 Ромашкинского нефтяного месторождения

Были исследованы пробы воды из шести добывающих и одной нагнетательной скважины. С нагнетаемой водой в пласт поступал растворенный кислород (2-4 мг/л), аэробные углеводородокисляющие бактерии (10-Ю2 кл/мл), анаэробные бродильные (10' кл/мл) и сульфатвосстанавливающие бактерии (десятки кл/мл).

В зоне добывающих скважин из-за высокого содержания сероводорода популяция аэробных углеводородокисляющих бактерий (десятки кл/мл) была очень мала. В составе микробного сообщества доминировали анаэробные бродильные и сульфатвосстанавливающие бактерии (Рис. 1в). Метаногены эпизодически обнаруживались в пластовой воде, где их численность не превышала десятков кл/мл. Высокое содержание сульфатов и сульфатредуцирующих бактерий обусловили доминирование процесса сульфатредукции в нефтяном пласте, скорость которого в исследуемых пробах достигала 114.4 мкг S2" л"' сутСкорости образования метана из бикарбоната и ацетата не превышали 17.5 и 0.74 мкгСЬЦл"1 сут"1.

2.4. Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий месторождения Дацин

Из пластовой воды месторождения Дацин было выделено 20 чистых культур аэробных органотрофных бактерий. Обнаружено, что в состав аэробной микрофлоры входили спорообразующие и неспороносные микроорганизмы, различающиеся по морфологии, спектру используемых субстратов и содержанию Г+Ц в ДНК. Филогенетический анализ фрагментов гена выделенных бактерий показал, что наиболее широко в составе

аэробного сообщества были представлены бактерии родов Rhodococcus,

Gordonia, Dietzia, Kocuria, Cellulomonas и Clavibacter, относящиеся к разным филогенетическим подразделениям ветви грам-положительных бактерий с высоким содержанием ГЦ-пар в ДНК. Следующую по численности группу штаммов, выделенных из нефтяных пластов Дацина, составляли спорообразующие бактерии, представляющие филогенетическую группу бацилл. Грам-отрицательные бактерии, входящие в аэробное сообщество пластовых вод, относились к 7_п°Дклассу протеобактерий и принадлежали родам Pseudomonas и Acinetobacter.

Большинство штаммов хорошо росло на сахарозе, пептоне, фруктозе, дрожжевом экстракте, ацетате, этаноле, пирувате, лактате. Ряд штаммов потреблял сырую нефть, смесь н-алканов низшие спирты и летучие

кислоты. Бактерии росли при нейтральных значениях в интервале

температур от 20 до 45°С. Исключение составили штаммы 421 и 33, максимальная температура роста которых составляла 55 и 50оС соответственно. Наиболее предпочтительными для изолятов были пресноводные или слабоминерализованные среды, в которых содержание не превышало 40 г/л.

2.5. Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий из залежи Кондиан

Из пластовой воды залежи Кондиан в чистую культуру были выделены 25 штаммов термофильных и мезофильных бактерий, доминирующих в аэробном микробном сообществе. Анализ нуклеотидных последовательностей гена 16S выделенных бактерий выявил, что большинство термофильных бактерий относилось к филогенетической «группе 5» рода Bacillus внутри подразделения грам-положительных бактерий с низким содержанием ГЦ-пар в ДНК. Большинство термофильных изолятов принадлежали к роду Geobacillus (Рис. 2). Два штамма были идентифицированы как представители рода Thermoactinomyces. Мезофильные спорообразующие изоляты были филогенетически близки бактериям «группы 1» рода Bacillus. Один штамм был близок к роду Oceanobacillus. Среди мезофильных микроорганизмов залежи Кондиан были обнаружены бактерии родов Micrococcus и Cellulomonas. Грам-отрицательные бактерии принадлежали к протеобактерий. Два

штамма были идентифицированы как представители родов Pseudomonas и Acinetobacter. Один изолят относился к протеобактерий, в

котором входил в семейство Oxalobacteraceae.

Большинство штаммов росло на богатых средах, пептоне, дрожжевом экстракте, глюкозе, сахарозе, лактате, малате, пирувате. Ряд штаммов потреблял сырую нефть, смесь парафинов низшие спирты и летучие

кислоты Мезофильные бактерии росли в интервале температур от 20

до 50°С, термофильные штаммы - от 45 до 65°С. Выделенные аэробные

органотрофы развивались при pH 6-7.5 в слабоминерализованных средах, содержащих не более 40-50 Г NaCl в 1 л, и таким образом были приспособлены к температуре и солености их местообитания.

2.6. Описание новых термофильных углеводородокисляющих бактерий, выделенных из нефтяных пластов

В работе были исследованы диагностические характеристики нескольких аэробных углеводородокисляющих спорообразующих бактерий, выделенных ранее сотрудниками лаборатории нефтяной микробиологии ИНМИ РАН из различных нефтяных месторождений (штаммы U, К Sam, X, и 34) (Табл. 1). Кроме того, было уточнено таксономическое положение и физиологические особенности термофильных углеводородокисляющих бактерий, выделенных из нефтяного месторождения Даган.

Анализ последовательностей гена 16S рРНК штаммов 34, К, Sam, U, X, показал, что изоляты относились к филогенетическому спектру видов «группы 5» рода Bacillus внутри подразделения грамположительных бактерий с низким содержанием ГЦ-пар в ДНК. Сопоставление уровней ДНК-ДНК гомологии выявило, что штаммы U и X, DS1 И DS2, а также К, 34 и Sam составляли три генотипические группы с уровнем гомологии ДНК-ДНК 80, 82 и 91-96% соответственно. При этом по уровню сходства ДНК эти генотипические группы были равно удалены друг от друга и от референтных штаммов термофильных бацилл (32-53% сходства ДНК). Эти результаты позволили предположить, что штаммы

представляют три новых таксономических группы внутри «группы 5» рода Bacillus (Табл. 1). На основании результатов ДНК-ДНК гибридизации, анализа последовательностей гена состава жирных кислот и изучения

физиолого-биохимических признаков подземных изолятов и известных термофильных представителей филогенетической «группы 5» рода Bacillus, нами предложено образовать новый род Geobacillus gen. nov., включающий в себя три новых вида: Geobacillus subterraneus sp. nov., Geobacillus uzenensis sp. nov. и описанный позднее 'Geobacillus jurassicus' sp. nov. Известные представители «группы 5» рода Bacillus: В. stearothermophilus, В. thermoleovorans, В. thermocatenulatus, В. kaustophilus, В. thermoglucosidasius, В. thermodenitrificans и В. vulcani были реклассифицированы в виде комбинаций нового рода (Рис. 2).

Таблица 1. Основные дифференцирующие признаки новых термофильных спорообразующих углеводородокисляющих бактерий из нефтяных пластов

Род, вид «СеоЬйС|//и5 ¡игахясих» СеоЬасШт зиЫеггапеия СеоЬасШия игепепзгх

Штамм 051т 082 34 Баш К и1 X

Ширина, |ш 1-1.6 13-1.6 0.8-1.2 0.8-и 1-1Л 0.9-13 1-1.7

Длина, [ил 6.5-9 9-14 4.6-6.6 5.5-8 4.7-7 4.7-8 5.5-8.5

Подвижность + + + + + + +

Образование кислоты из:

Арабинозы + + - - - + +

Глицерина + + + + + + +

Глюкозы + + + + + + +

Фруктозы + + + + + + +

Мальтозы + + + + + +

Сахарозы + + + + + + +

Лактозы - - - - - -

Гидролиз:

Эскулина + + + + + + +

Желатина + + - - - + +

Казеина - - - - - - -

Крахмала + + + + + + +

Потребление:

н-Алкалов + + + + + + +

Формиата - - + + + - -

Ацетата + + + + + + +

Лактата + + + + + + +

Газ из нитрата. - - + + + - -

№С1, % 0-5 0-5.5 0-3 0-5 0-5 0-4 0-4

рН 6.4-7.8 6.4-7.8 6.2-7.6 6.0-7.8 6.2-7.6 6.2-7.8 6.2-7.8

Т,"С 45-65 45-65 45-65 45-70 48-70 45-65 45-65

Г+Ц в ДНК, мол% 54.5 53.8 523 523 49.7 50.4 51.5

Место выделения Даган, КНР Ляохе, КНР Самотлор, РФ Узень, Казахстан Мыхпай-ское, РФ

р'

'В caldotenax' DSM 406 caldovelox' DSM 411 "5 caidolyticus' DSM 405

С. thermoleovorans ATCC 43513т С. kaustophilus NCIMB 8547т . Г 'G. sacchari'Т4т 1—G vulcani 3S-1T _JiT~ G. thermocatenulatus DSM 730T 'C.ge^ge/u/s'DSM 15378T G. uzenensis UT, =DSM 13551T 'Geobacillus jurassicus' DS1T, =DSM 15726T

G. stearolhermophilus NCDO 1768T 'G. uralicus'DSM 14577T J G- subterraneus 34T, =DSM 13552T Ц G. thermodenitrificans DSM 465T Tj 'G. anaiol'icus' SB

-'G. kaue' HU

'В. thermoantarcticus' Ml ~ G. thermoglucosidasius ATCC 43742T — G. toebii SK-1T • G. caldoxylcsilyticus ATCC 700356T " Saccharococcus tkermophilus ATCC 43125T

Рис 2. Филогенетическое дерево спорообразующих бактерий рода Geobacillus и термофильных изолятов из нефтяных пластов, построенное на основании сравнения нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК.

Диагноз Geobacillus gen. nov. Geobacillus (Ge.o.baxillus. Gr. n. Ge -Земля; L. dim. n. bacillus маленькая палочка; M.L. masc. n. Geobacillus -бациллы, обитающие в почве или в земле). Спорообразующие палочковидные клетки, одиночные или в цепочках, подвижные с перитрихиалъным жгугикованием или неподвижные. Клеточная стенка имеет грамположительное строение, но окраска по Граму может варьировать. Эллипсовидные или цилиндрические эндоспоры расположены терминально или субтерминально в спорангии, слабо расширяют или не расширяют материнскую клетку. Размер и форма колоний варьируют; в некоторых средах образуют пигменты. Хемоорганотрофы. Аэробы или факультативные анаэробы. Кислород как терминальный акцептор электронов у некоторых видов может заменяться нитратом. Облигатные термофилы. Растут в пределах 37-750С, с оптимумом при 55-65°С. Нейтрофилы. Растут в пределах

pH от 6.0 до 9.0 с оптимумом pH 6.2-7.8. Большинство видов не нуждается в факторах роста, витаминах, NaCl и KCl. Образует кислоту, но не образуют газ при росте в средах с глюкозой, фруктозой, мальтозой, маннозой и сахарозой. Большинство видов не образует кислоту из лактозы. Большинство видов каталазоположительны. Фенилаланиндеаминаза отсутствует, тирозин не гидролизуют, индол не образуют, реакция Вогеса-Проскауэра отрицательная. Оксидазо-положительные или отрицательные. Основными жирными кислотами являются жирные кислоты,

составляющие более 60 % от общего содержания жирных кислот. Основной менахинон - МК-7. Содержание Г+Ц пар в ДНК 48.2-58 МОЛ. % (по методу термической денатурации). Для членов этого рода сходство генов 16S рРНК составляет более 96.5 %. Большинство видов широко распространены в природе. Типовой вид Geobacillus stearothermophilus (базоиим Bacillus stearothermophilus Donk, 1920) с типовым штаммом DSM 22' (=ВКМ В-2231; = АТСС12980).

Диагноз Geobacillus subterraneus sp. nov. Geobacillus subterraneus (sub.ter.ra'ne.us. L. adj. subterraneus подземный, находящийся под поверхностью Земли).

Грамположительные спорообразующие палочки с перитрихиальным жгутикованием. Споры эллипсоидные, расположены субтерминально или терминально, в спорангии, не расширяющем материнскую клетку. Колонии на плотных средах круглые, бесцветные, слизистые. Хемоорганотроф. Образует кислоту, но не образует газ из целлобиозы, галактозы, глицерина, маннозы и рибозы. Не образует кислоты из адонита, арабинозы, инозита, раффинозы, рамнозы, сорбита или ксилозы. Использует в качестве источника углерода и энергии углеводороды нефть, фенилацетат, формиат,

ацетат, бутират, пируват, лактат, бензоат, фумарат, сукцинат, пептон, триптон, питательный бульон, картофельный агар, дрожжевой экстракт, фенол, этанол и бутанол. Восстанавливает нитраты до молекулярного азота. Не растет автотрофно на смеси Гидролизует крахмал и эскулин, но

не гидролизует желатин, казеин, мочевину и тирозин. Фенилаланин не дезаминирует, не восстанавливает, не образует индол и

дигидроксиацетон. Лецитиназная активность отсутствует. Тест с метиловым красным положительный. Умеренный термофил. Растёт в пределах 45-65 °С с оптимумом при 55-60°С, в интерварМот 6.2 до 7.8 с оптимумом при 6.87.0. Растёт при содержании 0-5 % NaCl, с оптимумом при 0.5-1% NaCl. Содержание Г+Ц пар ДНК - 49.7-52.3 мол. %. Типовой штамм 34' депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ В-22261), в Немецкой коллекции микробных культур (DSM 13552г) и в Китайской коллекции микробных культур референтные штаммы

В-2225) и Sam (=ВКМ В-2227).

Диагноз Geobacillus uzenensis sp. nov. Geobacillus uzenensis

(u.ze.nen'sis. N.L. adj. uzenensis от Uzen, происходит от названия нефтяного месторождения Узень (Республика Казахстан), откуда был выделен типовой штамм вида).

Спорообразующие палочковидные клетки, подвижные в молодой культуре, с перитрихиальным жгутикованием. Клеточная стенка имеет грамположительное строение, но окраска по Граму может варьировать. Эллипсовидные споры расположены терминально, слабо расширяют или не расширяют материнскую клетку. Колонии круглые, слизистые, мелкие и бесцветные. Не образует газ, но подкисляет среды с арабинозой, целлобиозой, галактозой, глицерином, мальтозой, маннитом, маннозой, рибозой и трегалозой. Не образует кислоту из адонита, инозита, раффинозы, рамнозы, сорбита и ксилозы. Использует в качестве источника углерода и энергии углеводороды (С^-С^), нефть, ацетат, бутират, пируват, лактат, малат, бензоат, фенилацетат, фенол, фумарат, сукцинат, пептон, триптон, питательный бульон, дрожжевой экстракт, фенол, этанол и бутанол. Восстанавливает нитраты до нитритов. Не растет автотрофно на смеси Н2+СО2. Гидролизует желатин, крахмал и эскулин, не гидролизует казеин, мочевину и тирозин. Фениаланин не деаминирует, не восстанавливает. Не образует HjS, индол и дигидроксиацетон. Лецитиназная реакция и тест с метиловым красным отрицательные. Умеренный термофил. Растёт в пределах от 45 до 65°С, с оптимумом при 55-60°С, в интервале рН от 6.2 до 7.8, с оптимумом при 6.8-7.0. Растет при содержании 0-4" % NaCl, с оптимумом при 0.5-1 %. Содержание Г+Ц пар ДНК - 50.4-51.5 мол. %. Типовой штамм UT (= BKM В-2229т;= DSM 13551т; = AS 126741), референтный штамм X (= ВКМ В-2228).

Диагноз «Geobacillus jurassiens» sp. nov. Geobacillus jurassiens (ju.ras.si'cus. от Jurassic, Юрский, указывает на геологический возраст нефтеносных горизонтов, откуда штаммы были выделены).

Грам положительные спорообразующие палочки с перитрихиальным жгутикованием. Споры овальные, расположены терминально, слегка расширяют клетку. Колонии круглые, слизистые, мелкие и бесцветные. Хемоорганотроф. Строгий аэроб. Образует кислоту, но не образует газ из арабинозы, целлобиозы, галактозы, глицерина, глюкозы, фруктозы, мальтозы, маннозы, маннита, рибозы, сахарозы и трегалозы. Использует в качестве источника углерода и энергии углеводороды нефть, ацетат, бутират,

пируват, лактат, бензоат, фумарат, сукцинат, этанол, пептон, триптон, питательный бульон, дрожжевой экстракт. Не использует для роста адонит, инозит, лактат, раффинозу, рамнозу, сорбит, сорбозу, ксилозу, метанол, пропанол, бутанол, изо-бутанол, аспарагин, глутамин, формиат, пропионат, цитрат Симмонса. Каталазоположителен. Мочевину и тирозин не гидролизует. Фенилаланидеаминаза и лецитиназа отсутствуют. Казеин не гидролизует. Сероводород, индол и дигидроксиацетон не образует.

Гидролизует эскулин, желатин и крахмал. Не растёт автотрофно на смеси Нг+С02. Не сбраживает глюкозу. Тест с метиловым красным отрицательный, Fe,+ в качестве акцептора электронов не использует. Нитрат не восстанавливает. Умеренный термофил. Растёт при температуре от 45 до 65°С, с оптимумом при 58-60°С, в интервале pH от 6.4 до 7.8, с оптимумом при 7.2-7.4. Растет при содержании 0-5.5 % NaCI. Содержание Г+Ц пар ДНК 53.8-54.5 мол %. Типовой штамм DS1T (=ВКМ B-2301T,=DSM 15726т), референтный штамм DS2 (=ВКМ В-2302; =DSM 15727).

2.7. Образование нефтевытесняющих метаболитов аэробными микроорганизмами в лабораторных условиях

Показано, что аэробные бактерии, выделенные из нефтяного месторождения Дацин, даже в неоптимальных условиях на простых питательных средах проявляли высокую эмульгирующую активность и продуцировали ПАВ и экзополисахариды. В средах с н-алканами наибольшая эмульгирующая активность отмечена для бактерий R. ruber (штаммы 41, 33, 14Н), В. licheniformis шт. 421, Kocuria erythromyxa шт. 32f и Dietzia sp. шт. 263. Образование ПАВ зависело от источника углерода и биологических свойств микроорганизма.

Поверхностно-активные метаболиты образовывали представители родов Bacillus, Rhodococcus, Dietzia, Gordonia, Pseudomonas, Acinetobacter. Некоторые штаммы снижали поверхностное натяжение культуральных сред на границе с воздухом с 55-63 до Среди исследованных культур

наиболее эффективные биоэмульгаторы синтезировали В. licheniformis, Gordonia sp., Cellulomonas cellulans и R. ruber, культуральные среды которых, разведенные в 100 и 1000 раз, характеризовались низкой величиной межфазного натяжения на границе с деканом (20-37 м11/м). Рост нескольких штаммов на жидких парафинах сопровождался заметным повышением вязкости среды и увеличением содержания экзополисахаридов, определяемых по приросту Сахаров в среде. Наибольшая вязкость была отмечена при росте штаммов R. ruber в средах с сахарозой и бутиратом, но была ниже таковой промышленных штаммов рода Xanthomonas - известных продуцентов экзогликанов.

Мы исследовали также образование нефтевытесняющих метаболитов чистыми культурами термофильных бактерий из нефтяного месторождения Даган и сообществом термофильных микроорганизмов, полученным непосредственно из призабойной зоны нагнетательной скважины этого же месторождения. Показано, что микробное сообщество из призабойной зоны, а также чистые культуры термофильных бактерий изменяли реологические свойства культуральных сред. Характерно, что термофильное микробное сообщество снижало поверхностное и межфазное натяжение при росте на нефти месторождения Даган в той же степени, что и штаммы

выделенные из этого же пласта. Штамм DS1T образовывал поверхностно-активные метаболиты в средах с сахарозой, ацетатом, бутиратом, жидкими парафинами и сырой нефтью. Наименьшее значение межфазного натяжения (12 мН/м) штамм DS1T демонстрировал при росте на нефти. Штаммы G. subterraneus 34Т И Sam, G. uzenensis иТ при росте на нефти или парафинах снижали поверхностное натяжение культуральных сред с 56 до 40-50 мН/м и межфазное натяжение на границе с гексадеканом - с 17 ДО 12-15 мН/м.

Вязкость культуральных сред варьировала незначительно и была в пределах 0.60-0.74 мПА*С. Наибольшая вязкость была отмечена для культуральных сред штамма G. thermoglucosidasius 3Feng, хотя поверхностное и межфазное натяжение в средах не снижалось.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что аэробные микроорганизмы из нефтяных пластов способны продуцировать из углеводородов и сырой нефти биосурфактанты и экзополимеры и таким образом изменять реологические свойства пластовых флюидов и направление гидродинамических потоков в пласте.

2.8. Динамика микробиологических процессов в высокотемпературном нефтяном пласте при испытании биотехнологии повышения нефтеотдачи

На залежи Кодиан высокотемпературного нефтяного месторождения Даган было исследовано влияние технологического воздействия, состоящего в нагнетании водо-воздушной смеси и минеральных солей азота и фосфора, на активность бактериального сообщества и образование нефтевытесняющих метаболитов. В пластовых водах контролировали численность микроорганизмов различных физиологических групп, скорости сульфатредукции и метаногенеза, содержание минеральных карбонатов и летучих кислот; в попутном газе из добывающих скважин анализировали содержание метана и углекислоты. Кроме того, исследовали реологические свойства (эмульгирующая активность, межфазное натяжение и вязкость) нагнетаемой и пластовой воды экспериментального участка. Микробиологический и физико-химический мониторинг вели на всех 22-х добывающих скважинах опытного участка на протяжении 3-х лет.

До технологического воздействия численность аэробных органотрофных бактерий в нагнетаемой воде была в интервале 10-10' кл/мл, численность анаэробных органотрофных бактерий составляла нефтяном пласте численности аэробных и анаэробных бактерий не превышали После нескольких циклов активации пластовой

микрофлоры, численность микроорганизмов существенно возросла.

В призабойной зоне нагнетательной скважины численность микроорганизмов всех исследованных групп была на несколько порядков выше, чем в зоне добывающих скважин. Вследствие особенностей

геологического строения и гидродинамического режима технологическое воздействие в первую очередь проявилось на добывающих скважинах 1002-1, 1008-1, 1012-1, 1015-1, 1017-2, 1017-3, 1017-7, 1032, 1050-2, 1094-1, в которых численность аэробных и анаэробных термофильных бактерий возрастала на протяжении всего биотехнологического воздействия, достигая максимумов после очередного цикла нагнетания водо-воздушной смеси и минеральных солей.

Численность аэробных термофильных органотрофов возрастала с 103 до углеводородокисляющих бактерий -

Популяция термофильных органотрофов с бродильным типом метаболизма возрастала в воде большинства добывающих скважин, достигая ЮМО* кл/мл. Увеличение их численности отражает активацию всего подземного микробного сообщества. Бродильные бактерии имеют тесное метаболическое взаимодействие с другими анаэробными бактериями -сульфатредуцирующими и метаногенами. В накопительных культурах бродильных бактерий мы регистрировали образование сероводорода и метана. В сравнении с периодом, предшествующим эксперименту, численность сульфатредуцирующих бактерий существенно не изменялась.

Несмотря на низкую концентрацию сульфата (0-72 мг/л) в водах залежи Кондиан, мы выявили высокую потенциальную активность сульфатредукции. Перед началом биотехнологических испытаний скорость сульфатредукции в была в интервале от 0.002 до 19.90 мкг Б"" л"' сут*1. В ходе эксперимента скорость термофильной сульфатредукции на большей части нефтяного пласта колебалась в интервале значений, предшествующих эксперименту, возрастая в призабойной зоне нагнетательной скважины 1098 и в 4-х добывающих скважинах (291.296-297 мкг Б2" л'1 сут"1).

В начале эксперимента численность термофильных метанобразуюгцих архей в водах из добывающих скважин не превышала 103 кл/мл. В ходе эксперимента их численность возрастала и достигала кл/мл.

Численность метаногенов на среде с Нг+СО^ была на порядок выше таковой в среде с ацетатом. Физико-химические параметры пластовых флюидов в значительной степени изменялись на тех же участках, где и микробиологические характеристики. В ходе биотехнологического воздействия в водах многих добывающих скважин отмечали возрастание концентрации растворимых карбонатов с 0,4-0,6 до 0,7-1,83 г/л (Рис. 4). Биотрансформация нефти привела к появлению летучих кислот в пластовой воде (Рис. 4). В водах из добывающих скважин были обнаружены ацетат, формиат и изо-бутират. В нескольких скважинах суммарная концентрация ацетат+формиат+изо-бутират превосходила 210 мг/л. Изменения в составе попутно-добываемого газа залежи Кондиан в ходе биотехнологического воздействия были невелики, в частности отмечали повышение содержания углекислоты и метана на 4-5%.

Рис. 3. Численность углеводородокисляющих бактерий кл/мл) в пластовой воде залежи Кондиан в ходе биотехнологического воздействия в 2000-2003 гг.

Рис. 4. Средняя концентрация бикарбоната и уксусной кислоты в пластовой воде залежи Кондиан в ходе биотехнологического воздействия в 2000-2003 гг.

Таблица 2. Реологические свойства пластовых вод залежи Кондиан в ходе биотехнологического воздействия 2001-2003 гг.

Скважина, объём излива Поверхностное натяжение, мН/м Межфазное натяжение*, мН/м

Июл, 2001 Янв., 2002 Июн, 2002 Янв., 2003 Июл, 2001 Янв., 2002 Июн, 2002 Янв., 2003

1098**-25 м1 54.3 56.7 53.9 42.1 17.5 28.2 30.4 20.5

1008-1 44.2 45.8 45.4 29.3 14.7 23.3 23.4 20.0

1012 43.6 47.1 47.5 34.5 8.1 27.2 24.2 22.2

1012-1 49.1 46 54.5 31.9 14.4 25.4 26.8 23.0

1015-1 45 43.9 46.2 30.9 14.7 19.9 24.2 16.7

1002-1 44.3 45.5 42.3 31.6 14.3 22.4 10.6 17.4

Контроль 66.1 66.2 66.2 66.2 50.7 50.7 50.7 50.7

* - межфазное натяжение на границе со смесью углеводородов;

** - нагнетательная скважина, остальные - добывающие.

Технологическое воздействие на залежь Кондиан привело к изменению вязкости и реологических свойств пластовой воды (Табл. 2). Эмульгирующая активность была выявлена в водах половины добывающих скважин опытного участка. Наиболее обильная и устойчивая эмульсия была выявлена в водах из тех же скважин, в которых обнаружено увеличение численности микроорганизмов. Межфазное натяжение пластовой воды против парафинов в ходе эксперимента варьировало в интервале от 8.0 до 29.7 мН/м, вязкость варьировала от 0.67 до 0.83 мПа х с. Средние значения межфазного натяжения снижались по ходу эксперимента от 25 до 13.7 мН/м.

Таким образом, технологическое воздействие привело к существенным изменениям физико-химических и микробиологических характеристик залежи Кондиан.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В пластовых водах нефтяных месторождений Дацин, Даган и Ромашкинское (залежь 302), различающихся физико-химическими условиями и типом вмещающих пород, нами обнаружено аэробное микробное сообщество, включающее филогенетически разнообразные органотрофные, в том числе углеводородокисляющие бактерии. Наибольшая численность аэробных бактерий выявлена в призабойных зонах нагнетательных скважин. В области добывающих скважин их численность была низка или они отсутствовали.

Невысокая минерализация пластовых вод, отсутствие сероводорода, температура 40-46°С и длительная эксплуатация с применением заводнения

обусловили развитие активного аэробного микробного сообщества в пластовых водах Дацина. Анаэробная микрофлора включала бродильных, сульфатвосстанавливающих и метанобразующих бактерий. Скорости сульфатредукции и метаногенеза в призабойной зоне были выше, чем в зоне добывающих скважин и были сравнимы с таковыми в других нефтяных пластах - Ромашкинском, Бондюжском (Борзенков и соавт., 1991; Милёхина и соавт., 1991; Тарасов и соавт., 2002).

Численность аэробных бактерий в пластовых водах высокотемпературных нефтяных пластов, а также в месторождениях с карбонатными коллекторами была ниже. Например, в залежи Кондиан, имеющей температуру 60°С, нагнетание охлаждённых поверхностных вод привело к появлению в призабойной зоне как термофильного, так и мезофильного микробных сообществ. Численность анаэробных микроорганизмов в пластовых водах залежи Кондиан также была невелика. Основным терминальным процессом биодеструкции нефти был метаногенез, скорость которого была близка к таковому в высокотемпературных нефтяных пластах Западной Сибири (Мыхпайское, Талинское и Самотлор) и нефтяных пластах Ляохе (КНР), также эксплуатирующихся с применением заводнения (Belyaev, Borzenkov, 1993; Nazina et al., 1995,2000; Bonch-Osmolovskaya et al, 2003).

В залежи 302 с карбонатным коллектором и высоким содержанием сульфатов и сероводорода аэробная микрофлора была малочисленной или отсутствовала. Высокое содержание сульфата в пластовых водах обусловило преобладание сульфатредуцирующих бактерий и процесса сульфатредукции в пласте.

Из вод нефтяных месторождений были выделены и идентифицированы культуральными и молекулярно-биологическими методами различные мезофильные коринеформные бактерии (Rhodococcus ruber, Dietzia maris, Kocuria rosea, Micrococcus luteus), бациллы и псевдомонады, распространенные и в других нефтяных пластах (Бердичевская, 19826; Бердичевская и соавт., 1984; Милёхина и соавт., 1991, 1998), а также бактерии родов Clavibacter, Gordonia, Brevibacillus, Cellulomonas, Oceanobacillus, которых ранее в нефтяных пластах не обнаруживали. Высокая численность бактерий этих родов в аэробных сообществах нефтяных пластов обусловлена их приспособленностью к условиям местообитания (способность развиваться при температуре и минерализации пластовых вод и потреблять нефть и продукты её окисления).

В высокотемпературных нефтяных месторождениях доминировали филогенетически и метаболически близкие аэробные термофильные бактерии нового рода Geobacillus: G. subterraneus, G. uzenensis, G. stearothermophilus, G. thermoglucosidasius и G. jurassicus'. Способность к образованию спор, термофилия, использование широкого круга субстратов, включающего нефть

и продукты её окисления, обусловили преимущественное распространение в пластовых водах именно бактерий рода Geobacillus.

Показано, что выделенные мезофильные и термофильные штаммы образовывали поверхностно-активные метаболиты из широкого ряда субстратов, что представляется важным в условиях нефтяного пласта, где источником органического вещества служит нефть, являющаяся многокомпонентным соединением.

Известно, что для успешного процесса извлечения нефти поверхностное натяжение на границе раздела фаз должно быть порядка 10' мН/м. Низкие значения межфазного натяжения приводят к уменьшению работы деформации, необходимой для выхода капель нефти из пор. Среди изученных штаммов наиболее перспективными продуцентами ПАВ были Bacillus hcheniformis и Rhodococcus ruber, выделенные из месторождения Дацин. Культуральные среды штаммов этих бактерий, даже разведенные в 100 и 1000 раз, имели низкое межфазное натяжение на границе с гексадеканом.

Некоторые исследованные штаммы повышали вязкость среды. Большая концентрация сахара и высокое значение вязкости среды могут свидетельствовать об образовании этими культурами экзополисахаридов. Бактерия сочетает в себе способность образовывать из нефти не

только полисахариды, но, что более важно, поверхностно-активные вещества.

Ранее было показано, что дополнительное аэрирование закачиваемых вод и внесение в них солей фосфора и аммония, приводит к активированию аэробных и анаэробных микроорганизмов в пластах с температурой 20-45°С. Впервые аналогичное технологическое воздействие осуществлено на высокотемпературном нефтяном месторождении Даган. В ходе длительного микробиологического и физико-химического мониторинга показано, что биотехнологическое воздействие привело к увеличению численности аэробных органотрофных, и в том числе углеводородокисляющих бактерий, анаэробных бродильных и метанобразующих бактерий. Наиболее интенсивно микробные процессы биодеградации нефти протекали в призабойных зонах нагнетательных скважин. Бактериальная активность сопровождалась образованием в пласте продуктов микробной жизнедеятельности - жирных кислот, углекислоты, поверхностно-активных веществ и экзополимеров. Вероятно, накопление этих метаболитов в пласте послужило причиной изменения свойств пластовых флюидов и состава попутного газа из добывающих скважин.

Выводы

1. Показано, что аэробные органотрофные микроорганизмы являются непременным компонентом микробных сообществ заводняемых нефтяных пластов. Наибольшая численность аэробных бактерий была выявлена в нефтеносных горизонтах, представленных песчаниками, а в карбонатных коллекторах, содержащих сероводород, их численность была существенно ниже или они отсутствовали.

2. Из нефтяных пластов были выделены и идентифицированы культуральными и молекулярно-биологическими методами аэробные мезофильные бактерии родов Rhodococcus, Dietzia, Kocuria, Gordonia, Micrococcus, Cellulomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Bacillus и Oceanobacillus. Распространение этих бактерий в нефтяных пластах обусловлено приспособленностью к температуре и солености их местообитания и использованием широко круга органических субстратов и нефти.

образовывать споры и потреблять углеводороды нефти обусловливает широкое распространение представителей этого рода в различных географически удаленных высокотемпературных нефтяных пластах.

4. Показано, что выделенные мезофильные и термофильные бактерии образовывали нефтевытесняющие метаболиты (биосурфактанты и экзополимеры) из широкого ряда органических субстратов и нефти. Среди исследованных штаммов наиболее перспективными продуцентами биосурфактантов были Bacillus licheniformis 421 и Rhodococcus ruber 14H.

5. Технологическое воздействие на высокотемпературный нефтяной пласт, основанное на внесении водо-воздушной смеси и солей азота и фосфора, привело к увеличению численности и активности аэробных углеводородокисляющих бактерий, а также анаэробных органотрофных бактерий и метаногенов, и накоплению в пластовых жидкостях нефтевытесняющих метаболитов (летучие кислоты, углекислота, метан, биосурфактанты, экзополимеры, биомасса).

Список ПУБЛИКАЦИЙ по ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Назина Т.Н., Турова Т.П., Полтараус А.Б., Новикова Е.В., Иванова А.Е., Григорьян А.А.. Лысенко A.M., Беляев С.С. Физиологическое и филогенетическое разнообразие термофильных спорообразующих углеводородокисляющих бактерий из нефтяных пластов// Микробиология. 2000. Т. 69. № 1.С. 113-119.

2. Nazina T.N., Xue Y.-F., Wang X.-Y., Grigorivan A.A.. Ivoilov V.S., Belyaev S.S., Ivanov M.V. Diversity and activity of microorganisms in the Daqing oil field of China and their potential for biotechnological applications.// Resource & Environ. Biotechnol. 2000. V. 3. P. 121-132.

3. Nazina, T.N., Tourova T.P., Poltaraus A.B., Novikova E.V., Griporiyan A.A.. Ivanova A.E., Petrunyaka V.V., Osipov G.A., Belyaev S.S., and Ivanov M.V. Taxonomic study of aerobic thermophilic bacilli: descriptions of Geobacillus subterraneus gen. nov., sp. nov. and Geobacillus uzenensis sp. nov. from petroleum reservoirs and transfer of Bacillus stearothermophilus, Bacillus thermocatenulatus, Bacillus thermooleovorans, Bacillus kaustophilus, Bacillus thermoglucosidasius and Bacillus thermodenitrificans to Geobacillus as the new combinations G. stearothermophilus, G. thermocatenulatus, G. thermoleovorans, G. kaustophilus, G. thermoglucosidasius and G. thermodenitrificans.// Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001. V. 51. P. 433-446.

4. Назина Т.Н., Григорьян А.А., Сюэ Я.-Ф., Соколова Д.Ш., Новикова E.B., Турова Т.П., Полтараус А.Б., Беляев С.С, Иванов М.В. Филогенетическое разнообразие аэробных сапротрофных бактерий из нефтяного месторождения Дацин.// Микробиология. 2002. Т. 71. № 1. С. 103110.

5. Назина Т.Н., Соколова Д.Ш., Григорьян А.А.. Сюэ Я.-Ф., Беляев С.С, Иванов М.В. Образование нефтевытесняющих соединений микроорганизмами из нефтяного месторождения Дацин (КНР)У/ Микробиология. 2003. Т. 72. № 2. С. 206-211.

6. Григорьян А.А., Новикова Е.В. Аэробная микрофлора нефтяного месторождения Дацин и её биотехнологический потенциал./ Тезисы докладов IV Международной конференции аспирантов и студентов по фундаментальным наукам "Ломоносов-99" (20-23 апреля 1999 г., Москва), М. 1999.

7. Григорьян А.А.. Соколова Д.Ш. Образование нефтевытесняющих веществ микроорганизмами нефтяного месторождениям Дацин./ Тезисы стендовых сообщений Школы-конференции «Горизонты физико-химической биологии» (28 мая-2 июня 2001 г., Пущино-на-Оке) Пущино, 2000, С. 194.

8. Григорьян А.А.. Соколова Д.Ш., Назина Т.Н., Беляев С.С Биотехнологический потенциал аэробных микроорганизмов из нефтяных пластов/ Материалы 5-го Межд. Семинара-презентации инновационных

проектов «Биотехнологии-2001» (25-27 сентября 2001 г., Пущино-на-Оке), Пущино, 2001, С. 107-109.

9. Григорьян А.А.. Назина Т.Н., Беляев С.С. Микроорганизмы высокотемпературных нефтяных пластов и их биотехнологический потенциал./ Материалы П Московского Международного Конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Москва, 10-14 Ноября, 2003, Т. 2, С. 250.

10. Nazina Т. N., Xue Y.-R, Novikova E.V., Grigorivan A.A.. Belyaev S. S. Diversity and activity of microorganisms in stratal water of Daquing oil field and their bio technological potential; In abstract of 4'h Int. Symp. on Subsurface Microbiology. 22-27 Aug., 1999. Vail Colorado, P. 57-58.

11. Grigorivan A.A.. Nazina T.N., Sokolova D. Sh., Belyaev S.S. Biological properties of thermophilic hydrocarbon-oxidizing bacteria from high-temperature oilfields./ In Abstract: 2002 International Symp. on Subsurface Microbiology. Copenhagen, Denmark, Sept. 8-13,2002. Abs. No. 268.

12. Nazina T.N., Lebedeva E.V., Poltaraus A.B., Tourova T.P., Grigorvan A.A., Sokolova D.Sh., Lysenko A.M., Osipov G.A. Geobacillus gargensis sp. nov., a novel thermophile from a hot spring, and the reclassification of Bacillus vulcani as Geobacillus vulcani (Caccamo et al. 2000) comb, nov./ Int. J. Syst. Evol. Microbiol. Paper 02932 (принята в печать).

»12638

Издательство ООО "МАКС Пресс". Лицензия ИД № 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 05.05.2004 г. Формат 60x90 1/16. Усллеч.л. 1,75. Тираж 115 экз. Заказ 522. Тел. 939-3890,939-3891,928-1042. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В.Ломоносова.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Григорьян, Александр Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Распространение, видовое разнообразие и геохимическая деятельность микроорганизмов в месторождениях нефти

1.1.1. Физико-химическая характеристика месторождений нефти как среды обитания микроорганизмов

1.1.2. Распространение и геохимическая деятельность микроорганизмов нефтяных пластов

1.1.3. Метаболическое разнообразие прокариот в микробных сообществах нефтяных пластов

1.1.3.1. Сульфатвосстанавливающие бактерии

1.1.3.2. Метанобразующие бактерии

1.1.3.3. Анаэробные органотрофные бактерии

1.1.3.4. Железоредуцирующие бактерии

1.1.3.5. Фототрофные бактерии 25 1.1.3.7. Аэробные органотрофные и углеводородокисляющие бактерии

1.2. Перспективы применения микробных метаболитов в нефтяной промышленности

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика нефтяных месторождений

2.1.1. Нефтяное месторождение Дацин

2.1.2. Залежь Кондиан нефтяного месторождения Даган

2.1.3. Залежь 302 Ромашкинского нефтяного месторождения

2.2. Отбор проб

2.3. Состав питательных сред, условия культивирования и учёта микроорганизмов

2.4. Микроскопические методы

2.5. Аналитические методы

2.6. Методы оценки интенсивности анаэробных микробных процессов, происходящих в нефтяных пластах

2.7. Молекулярно-биологические методы

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.3. Распространение микроорганизмов в нефтяных пластах

3.3.1. Микробиологическая характеристика нефтяного месторождения Дацин

3.3.2. Микробиологическая характеристика залежи Кондиан нефтяного месторождения Даган

3.3.3. Микробиологическая характеристика залежи 302 Ромашкинского нефтяного месторождения 64 3.2 Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий нефтяного месторождения Дацин 68 3.3. Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий из залежи Кондиан

- 3.4. Описание новых термофильных углеводородокисляющие бактерий, выделенных из нефтяных пластов

3.4.1. Характеристики колоний и клеточная морфология

3.4.2. Потребности в элементах питания и физиология

3.4.3. Содержание Г+Ц пар в ДНК, ДНК-ДНК гомология

3.4.4. Филогенетический анализ последовательностей гена 16S рРНК

3.4.5. Состав жирных кислот и хинонов

3.4.6. Диагноз Geobacillus gen. nov.

3.4.7. Диагноз Geobacillus subterraneus sp. nov.

3.4.8. Диагноз Geobacillus uzenensis sp. nov.

3.4.9. Диагноз «Geobacillus jurassicus» sp. nov.

3.5. Образование нефтевытесняющих метаболитов аэробными микроорганизмами в лабораторных условиях

3.6. Динамика микробиологических процессов в высокотемпературном нефтяном пласте при испытании биотехнологии повышения нефтеотдачи

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов"

Одним из интенсивно развивающихся направлений современной микробиологиии является изучение микрофлоры подземных экосистем. Интерес к микроорганизмам глубинных экосистем определяется необходимостью выяснения особенностей микробного разнообразия и установления нижней границы биосферы, а также закономерностей геохимической деятельности микроорганизмов в нижних слоях Земли для рационального управления биогенными процессами (Кузнецов и соавт., 1962; Onstott et aL, 1988; Amy, Haldeman 1997).

Уникальной группой подземных экосистем являются нефтяные месторождения, для которых важность микробиологических исследований обусловливается ключевым значением нефти для экономики. Интенсивное развитие промышленности послужило причиной возрастания потребности в нефти и нефтепродуктах, в то время как используемые в настоящее время способы добычи нефти дают возможность извлекать лишь 20-60 % нефти, содержащейся в нефтематеринских породах. Кроме того, современные возможности обнаружения новых нефтяных месторождений с высококачественной нефтью ограничены. В настоящее время активно ведутся разработки новых технологий, позволяющих увеличить добычу нефти из уже эксплуатирующихся месторождений. Одним из перспективных направлений являются микробиологические методы увеличения нефтеотдачи пластов, основанные на способности микроорганизмов образовывать в процессе жизнедеятельности различные метаболиты, способствующие вытеснению нефти из вмещающих пород (Иванов и соавт., 1982, 1985; Беляев и соавт., 1982а; Hitzman, 1982; 1991; Moses, Springham, 1982; Розанова и соавт., 1987). В этой связи представляет научный и практический интерес изучение экологии, биоразнообразия и геохимической деятельности микроорганизмов в нефтеносных горизонтах для поиска активных продуцентов нефтевытесняющих соединений, а также возможной регуляции микробной активности в пласте с целью получения нефтевытесняющего эффекта in-situ (Иванов, Беляев, 1989; Беляев и соавт., 1993; 1998; Назина, 2000; Ибатуллин и соавт., 2003).

Нефтяные пласты, как правило, характеризуются бескислородными условиями, поэтому основное внимание исследователей привлекали анаэробные микроорганизмы. Из нефтяных пластов были выделены анаэробные органотрофные бактерии, сульфат-, серо-, железо-, марганец- восстанавливающие микроорганизмы, метаногены (Розанова, Кузнецов, 1974; Belyaev et al., 1983; Давыдова-Чарахчьян и соавт., 1992а,б.; Stetter et al.,

1993; Назина и соавт., 1995; Nazina et al., 1995; Ravot et al., 1995; Nilsen, Torsvik, 1996; Greene et al., 1997; Борзенков и соавт., 1997; Lien et al., 1998; Slobodkin et al., 1999; Назина, 2000; Magot et al., 2000; Orphan et al., 2(KX); Takahata et al., 2001; Bonch-Osmolovskaya et al., 2003).

Аэробные органотрофные бактерии нефтяных пластов изучены относительно слабо. Тем не менее, аэробные микроорганизмы также обитают в нефтяных пластах, куда они, как правило, проникают с нагнетаемой водой, буровым раствором и в результате естественных гидродинамических потоков. Нагнетаемые воды часто содержат растворенный кислород, и в призабойной части пласта создается аэробная или микроаэробная зона, где возможно развитие этой группы бактерий. В нефтяных месторождениях, эксплуатирующихся с использованием заводнения, аэробные органотрофные микроорганизмы, в том числе нефтеокисляющие бактерии, являются начальным звеном аэробно-анаэробной микробной трофической цепи, осуществляющей биологическую трансформацию нефти (Иванов и соавт., 1982; Беляев и соавт., 1982а; Розанова, Назина, 1982; Розанова, 1991; Милехина и соавт., 1991; Назина, 2000).

Развитие в нефтяных горизонтах аэробно-анаэробного бактериального сообщества может приводить как к отрицательным, так и положительным последствиям. К нежелательным явлениям, возникающим в результате жизнедеятельности микрофлоры в нефтяных пластах, можно отнести увеличение вязкости нефти вследствие потребления легких углеводородов, снижение проницаемости вмещающих пород, коррозию металлического оборудования. Позитивными результатами, сопровождающими функционирование микробных сообществ в нефтяных месторождениях, являются образование в процессе бактериальной жизнедеятельности различных нефтевытесняющих соединений (СОг, органические кислоты, спирты, поверхностно-активные вещества, биополимеры и другие), которые являясь обычными продуктами метаболизма бактерий, способствуют нефтеотдаче пластов. Наиболее активными из известных микроорганизмов — продуцентов нефтевытесняющих метаболитов являются аэробные органотрофные, в частности, нефтеокисляющие, бактерии (Atlas, 1981; Rosenberg, 1989; Van Hamme et al., 2003). Введение микроорганизмов в нефтеносные горизонты с последующим размножением их и образованием нефтевытесняющих соединений или активация пластовых нефтеокисляющих бактерий может приводить к доизвлечению нефти (Иванов и соавт., 1985, 1994; Беляев и соавт., 1993, 1998; Назина и соавт., 19896; Ибатуллин и соавт., 2003).

Таким образом, весьма актуальным является изучение закономерностей распространения и биоразнообразия аэробных органотрофных, в том числе нефте- и углеводородокисляющих бактерий и их роли в трансформации органического вещества нефти.

Целью настоящей работы было изучение экологии, физиологии и биологического разнообразия аэробных органотрофных микроорганизмов в нефтяных пластах, их отношения к органическому веществу нефти, а также определение их филогенетического положения и места в трофической системе подземного микробного сообщества.

Для достижения этой цели следовало решить следующие задачи:

1. Изучить распространение и численность ■ аэробных органотрофных микроорганизмов в месторождениях нефти с различными физико-химическими условиями и типом вмещающих пород.

2. Выделить доминирующих представителей аэробных органотрофных микроорганизмов, изучить их биологические особенности, способствующие распространению и деятельности в нефтяных пластах.

Научная новизна работы. Впервые с использованием современных методов полифазной таксономии изучен видовой состав аэробных органотрофных микроорганизмов нефтяных месторождений с разными физико-химическими условиями. Выделены и достоверно идентифицированы бактерии родов Clavibacter, Gordonia, Brevibacillus, Cellulomonas, Oceanobacillus, Thermoactinomices представители которых ранее в нефтяных пластах не обнаруживались. Выделены и охарактеризованы фенотипически и филогенетически термофильные углеводородокисляющие спорообразующие бактерии, относящиеся к новым видам: Geobacillus subterraneus sp. nov., Geobacillus uzenensis sp. nov. и "Geobacillus jurassicus" sp. nov. Полученные результаты расширяют представления о таксономическом и физиологическом разнообразии аэробных микроорганизмов в подземных экосистемах. Впервые изучено влияние биотехнологического воздействия, основанного на введении кислорода воздуха и минеральных солей азота и фосфора, на микробные процессы и образование нефтевытесняющих метаболитов в высокотемпературном нефтяном пласте.

Практическая значимость работы состоит в выделении и создании коллекции мезофильных и термофильных углеводородокисляющих бактерий - продуцентов био-ПАВ и экзополисахаридов, которые могут применяться в биотехнологиях повышения нефтеотдачи и очистки различных экосистем от нефтяных загрязнений. Результаты диссертационной работы обосновывают возможность применения биотехнологии увеличения нефтедобычи, основанной на внесении кислорода воздуха и минеральных солей азота и фосфора с целью активации пластовой микрофлоры в заводняемом нефтяном пласте, на высокотемпературном нефтяном месторождении. В ходе подготовки диссертационной работы указанная биотехнология была впервые применена на высокотемпературной залежи Кондиан нефтяного месторождения Даган (КНР).

Полученные в работе результаты расширяют представления о таксономическом и физиолого-биохимическом разнообразии бактерий в нефтяных пластах, и их функциональной роли в подземных экосистемах. Результаты могут быть использованы при составлении определителей бактерий, а также для чтения курсов лекций по микробиологии в высших учебных заведениях.

Апробация работы. Материалы диссертации работы были представлены на 5-й Международной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов по фундаментальным наукам «Ломоносов 99» (Москва, 1999), Школе-конференции «Горизонты физико-химической биологии» (Пущино-на-Оке, 2000), на Международном семинаре-презентации инновационных проектов «Биотехнологии 2001» (Пущино-на-Оке, 2001), на 4-м и 5-м Международных симпозиумах по микробиологии подземных экосистем (США, 1999; Дания, 2002), на 2-ом Международном конгрессе «Биотехнологии-2003» (Москва, 2003).

Публикации- По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, включая 6 тезисов докладов, одна статья принята в печать.

Место проведения работы. Основная часть работы проводилась в Институте микробиологии РАН в лаборатории нефтяной микробиологии под руководством профессора С.С. Беляева и д.б.н. Т.Н. Назиной. В отдельных этапах работы принимали участие И.А. Борзенков, А.Е. Иванова, B.C. Ивойлов, T.J1. Бабич, Л.Е. Дулов, Г.В.

Федотова, Д.Ш. Соколова, Н.М. Шестакова, М.А. Гавура, Е.М. Михайлова, В.В. Петруняка. В полевых исследованиях на нефтяных месторождениях участвовали А.Н. Буторин (ИБВВ РАН), Сюэ Янфен и Ванг Сиуян (ИНМИ КАН, КНР); Ни Фангтиан и Фенг Кшинфенг (Даганская нефтяная компания, КНР). Электронно-микроскопические исследования проводили в ИНМИ РАН совместно с JLJI. Митюшиной; геносистематические - с Т.П. Туровой, A.M. Лысенко (ИНМИ РАН) и А.Б. Полтараусом (ИМБ РАН); хемотаксономические — с Г.А. Осиповым (РАМН), В.М. Аданиным (ИБФМ), реологические - с Сюэ Янфен (ИНМИ КАН, КНР) и Фенгом Кшинфенгом (Даганская нефтяная компания, КНР).

Автор выражает глубокую признательность научным руководителям д.б.н. Т.Н. Назиной и профессору, д.б.н. С.С. Беляеву, за постоянное внимание, полезные советы и помощь при обсуждении результатов. Автор приносит благодарность всем упомянутым участникам работы, а также коллегам и друзьям за содействие и поддержку.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства промышленности и науки РФ, государственный контракт № 43.073.1.1.2515, по теме «Биогеотехнология добычи и переработки полезных ископаемых» в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники», раздел «Технология живых систем»; а также в рамках Международного проекта «Микрофлора нефтяных месторождений и её биотехнологический потенциал»; Российско-китайского контракта с Джинханским нефтяным университетом, проекта РФФИ «Ведущие научные школы», грантов РФФИ № 98-04-48682; 01-04-49250, MAC 02-04-06060; 02-04-39002; гранта CRDF RBO-1364-M0-02.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Григорьян, Александр Алексеевич

ВЫВОДЫ

2. Из нефтяных пластов были выделены и идентифицированы культуральными и молекулярно-биологическими методами аэробные мезофильные бактерии родов Rhodococcus, Dietzia, Kocuria, Gordonia, Micrococcus, Cellulomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Bacillus и OceanobaciUus. Распространение этих бактерий в нефтяных пластах обусловлено приспособленностью к температуре и солености их местообитания и использованием широко круга органических субстратов и нефти.

3. В высокотемпературных нефтяных пластах обнаружены аэробные термофильные спорообразующие бактерии родов Bacillus, Thermoactinomyces и нового рода Geobacillus, отнесенные к трем новым видам - Geobacillus subterraneus gen. nov., sp. nov., Geobacillus uzenensis sp. nov. и "Geobacillus jurassicus" sp. nov. Способность расти при повышенной температуре, образовывать споры и потреблять углеводороды нефти обусловливает широкое распространение представителей этого рода в различных географически удаленных высокотемпературных нефтяных пластах.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Григорьян, Александр Алексеевич, Москва

1. Алафинов С.В., Балакин В.В., Власов С.А., Занкиев М.Я., Каган Я.М., Краснопевцева Н.В., Кудряшов Б.М., Фомин А.В. Способ повышения нефтеотдачи нефтяной залежи. // Патент РФ. 2125648. Приоритет 1999.

2. Альтовский М.Е., Кузнецова З.И., Швец В.М. Образование нефти и формирование её залежей. М. Гостоптехиздат. 1958. 168 С.

3. Андреевский ИЛ. Пути использования нефтяной микробиологии в нефтедобывающей промышленности. Труды ВНИГРИ. М. 1959. Вып. 131.

4. Андреевский И.Л. Влияние микрофлоры третьего пласта Ярегского месторождения на изменение состава и свойств нефти. В сборнике «Геологическая деятельность микроорганизмов». Труды ИНМИ АНСССР. М. 1961. Вып. 9. С. 75-80

5. Беляев С.С., Иванов М.В. Радиоизотопный метод определения интенсивности бактериального метанобразования.//Микробиология. 1975. Т. 44. С. 166-168.

6. Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Образцова А.Я., Горлатов С.Н., Иванов М.В. Микробиологические процессы в призабойной зоне нагнетательных скважин нефтяных месторождений. // Микробиология. 1982а. Т. 51. №. 6. С. 997-1001.

7. Беляев С.С., Образцова А.Я., Лауринавичус К.С., Иванов М.В. Биологические особенности метанобразующих бактерий, выделенных из нефтяного месторождения. //Доклады Академии наук СССР. 19826. Т. 266. Т. 6. С. 1483-1485.

8. Беляев С.С., Образцова А.Я., Лауринавичус К.С., Безрукова Л.В. Характеристика палочковидных метаногенов нефтяного месторождения и описание Methanobacterium ivanovii sp. nov. // Микробиология. 1986. Т. 55. №. 6. С. 1014-1020.

9. Беляев С.С., Розанова Е.П., Борзенков И.А., Чарахчьян И.А., Миллер Ю.М., Соколов М.Ю., Иванов М.В. Особенности микробиологических процессов в заводняемом нефтяном месторождении Среднего Приобья. // Микробиология. 1990а. Т. 59. №. 6. С. 1075-1081.

10. Беляев С.С., Борзенков И.А., Милехина Е.И., Чарахчьян И.А., Иванов М.В. Развитие микробиологических процессов в разрабатываемых пластах Ромашкинского нефтяного месторождения. // Микробиология. 19906. Т. 59. №. 6. С. 1119-1125.

11. Беляев С.С., Борзенков И.А., Иванов М.В., Глумов И.Ф., Ибатуллин P.P., Муслимов Р.Х. Разработка микробиологических методов увеличения нефтеотдачи на Ромашкинском месторождении. // Нефтяное хозяйство. 1993. № 12. С. 15-17.

12. Беляев С.С., Борзенков И.А., Глумов И.Ф., Ибатуллин P.P., Милехина Е.И., Иванов М.В. Активация современной геохимической деятельности пластовой микрофлоры как основа биогеотехнологии повышения нефтеизвлечения.// Микробиология. 1998. Т. 67. С. 851-858

13. Бердичевская М.В. Влияние длительного заводнения нефтяной залежи на развитие биоценоза и активность пластовой микрофлоры. // Микробиология. 1982а. Т. 51. № I. С. 146-151.

14. Бердичевская М.В. Влияние длительного заводнения нефтяной залежи на видовой состав и активность углеводородокисляющей микрофлоры. // Микробиология. 19826. Том. 51. №. 4. С. 678-686.

15. Бердичевская М.В. Особенности физиологии родококков разрабатываемых нефтяных залежей. // Микробиология. 1989. Т. 58. С. 60-65.

16. Бердичевская М.В., Ившина И.Б., Нестеренко О.А., Шеховцов В.П. Свойства и видовой состав родококков пластовых вод Пермского Прикамья, окисляющих углеводороды. И Микробиология. 1984. Т. 53. № 4. С. 681-685.

17. Бердичевская М.В., Козырева Г.И., Благиных А.В. Численность, видовой состав и оксигеназная активность углеводородокисляющего сообщества нефтезагрезнённых нефтяных акваторий Урала и Западной Сибири. // Микробиология. 1991. Том. 60. № 6. С. 122-129.

18. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология. J1. Гостоптехиздат. 1957. 314 с.

19. Борзенков И.А., Телитченко М.М., Милехина Е.И., Беляев С.С., Иванов М.В. Метанокисляющие бактерии и их активность в пластовых водах нефтяных месторождений Татарской АССР/ // Микробиология. 1991. Т. 60. № 3. С. 558-564.

20. Борзенков И.А., Беляев С.С., Миллер Ю.М., Давыдова И.А., Иванов М.В. Метаногенез в высокоминерализованных пластовых водах Бондюжского нефтяного месторождения. // Микробиология. 1997. Т. 66. № 1.С. 122-129.

21. Ботвинко И.В. Экзополисахариды бактерий. // Микробиология. 1985. Т. 20. № 2. С.79-122.

22. Власов С.А., Каган Я.М., Полищук A.M., Кудряшов Б.М., Брезицкий С.В., Джафаров И.С., Игнатко В.М., Гафиуллин М.Г., Маричев Ф.Н., Рязанов А.П., Симонов О.В. ,

23. Свитков. А.Н. Состав для биополимерного воздействя на призабойную зону нефтяных скважин. // Патент РФ. 2168004. Приоритет 2000.

24. Воробьёва Г.И. К изучению роли бактерий из рода Pseudomonas в нефтяной микробиологии. // Доклады АН СССР. 1957. Т. 112. №. 4. С. 763-765.

25. Галушко А.С., Иванова А.Е. Окисление метана в призабойной зоне нагнетательной скважины нефтяного пласта Апшерона. // Микробиология. 1989. Т. 58. № 2. С. 348349.

26. Галушко А.С. Розанова Е.П. Desulfobacterium cetonicum spec. nov. — сульфатвосстанавливающая бактерия, окисляющая жирные кислоты и кетоны. // Микробиология. 1991. Том. 60. Вып. 6. С. 102-107.

27. Ганиткевич Я.В. Поверхностно-активные вещества микробного происхожде-ния//Б иотехнология. 1988. Т. 4. №5. С. 575-584.

28. Ганиткевич Я.В. Создание и перспективы биотехнологических методов повышения нефтеизвлечения. // Нефтяное хозяйство. 1990. № 1. С. 30-33.

29. Герхардт Ф. (ред.) Методы общей бактериологии. М. Мир. 1984.

30. Гинзбург-Карагичева Т.Л: Микробиологическое исследование серно-соленых вод Апшерона. // Азерб. нефт. хоз-во. 1926. № 6-7. С. 30-39; 54-55.

31. Гинзбург-Карагичева ТЛ. Микробиологические очерки. Гос. Научно-техн. Нефт. Изд-во, 1932.

32. Головачёва Р.С., Каравайко Г.И. Sulfobacillus, новый род термофильных спорообразующих бактерий. // Микробиология. 1978. Т. 47. С. 815-822.

33. Головачёва Р.С., Логинова Л.Г., Салихов Т. А., Колесников А. А., Зайцева Г.Н. Новый термофильный вид Bacillus thermocatenulatus nov. sp. // Микробиология. 1975. Т. 44 С. 230-233.

34. Горлатов С.Н., Беляев С.С. Аэробная микрофлора нефтяного месторождения и способность ее к деструкции нефти. // Микробиология. 1984. Т. 53. № 5. С. 843-849.

35. Горленко В.М. Кузнецова В.А. Бактериальное восстановление сульфатов при совместном культивировании Desulfovibrio desulfuricans и углеводородокисляющих бактерий на минеральной среде с нефтью. // Прикл. биохимия и микробиол. 1966. Т. 2,3. С. 264-270.

36. Давыдова-Чарахчьян И.А., Кузнецова В.Г., Митюшина ЛЛ., Беляев С.С. Метанобразующие палочковидные бактерии из нефтяных месторождений Татарии и Западной Сибири. // Микробиология. 1992 а. Т. 61. № 2. С. 299-305.

37. Давыдова-Чарахчьян И.А., Милеева А.Н., Митюшина J1.J1., Беляев С.С. Ацетогенные бактерии из нефтяных месторождений Татарии и Западной Сибири. // Микробиология. 1992 б. Т. 61. № 2. С. 306-315.

38. Добрянский А.Ф. Химия нефти. М. Недра. 1961.222 с.

39. Егоров Н.С., Гречушкина Н.Н., Ботвинко И.В., Свиридов А.Ф., Семенова Е.В. Внеклеточные полисахариды сапротрофных микобактерий и некоторые закономерности их образования. // Микробиология. 1984. Т. 53. № 2. С. 199-202.

40. Елисеев С.А., Вильданова-Марцишина Р.И., Шульга А.Н., Шабо З.В., Туровский А.А. Нефтеотмывающий биоэмульгатор, образованный Bacillus species. // Микробиологический журнал. 1991. Т. 53. № 6. С. 61-66.

41. Звягинцев Д.Г. (отв. ред.) Экологическая роль микробных метаболитов. М. 1986. 239 с.

42. Звягинцева И.С., Беляев С.С., Борзенков И.А., Кострикина Н.А., Милехина Е.И., Иванов М.В. Галофильные архебактерии из нефтяного месторождения Каламкасс. // Микробиология. 1995. Т. 64. №1. С. .83-87.

43. Ибатуллин P.P., Хисамов Р.С., Беляев С.С., Борзенков И.А., Назина Т.Н. Разработка и применение микробных биотехнологий увеличения нефтеотдачи пластов. // Нефтяное хозяйство. 2003. Т. 8. С 50-53.

44. Иванов М.В. Применение изотопов для изучения интенсивности процесса редукции сульфатов в озере Беловодь // Микробиология. 1956. Т. 25. №3. С. 305-309.

45. Иванов М.В., Беляев С.С. Биогеотехнология и повышение нефтеизвлечения. // Нефтяное хозяйство. 1989. № 10. С. 28-32.

46. Иванов М.В., Горленко В.М. Изучение микробиологического образования сероводорода в нефтяных месторождениях с применением S35C>4. // Микробиология. 1966. Т. 35. № 1.С. 146-149.

47. Иванов М.В., Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Образцова А .Я., Горлатов С.Н. Распространение и геохимическая деятельность микроорганизмов в заводняемом нефтяном месторождении. // Микробиология. 1982. Т. 51. № 2. С. 336-341.

48. Иванов М.В., Беляев С.С., Зякун A.M., Бондарь В.А., Лауринавичус К.С.

49. Микробиологическое образование метана в разрабатываемом нефтяном месторождении.//Геохимия. 1983. Т. П. С. 1647-1654.

50. Иванов М.В., Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Образцова А.Я., Горлатов С.Н., Бондарь В.А. Динамика развития микробиологических процессов при дополнительной аэрации нефтяного пласта. Микробиология. 1985, Т.54. № С. 293-300.

51. Иванов М.В., Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Образцова А.Я. Микробный биоценоз разрабатываемого нефтяного месторождения и возможность регуляции его деятельности. // Известия АН СССР, серия: Биологическая. 1986. № 4. С. 485-493.

52. Исаченко БЛ. Пурпурные серобактерии с нижних границ биосферы. В «Избранные труды», М. 1951. Том 2. С. 218-225.

53. Квасников Е.И., Липшиц В.В., Зубова Н.В. Факультативные анаэробные бактерии нефтеносных скважин. // Микробиология. М. 1973.Том. XLII. № 5, с. 925-930.

54. Кузнецов С.И. Изучение: возможности современного образования метана в газонефтеносных фациях района Саратова и Бугуруслана. // Микробиология. 1950. Т. 19. №3. С. 193-202.

55. Кузнецов С.И., Иванов М.В., Ляликова Н.Н. Введение в геологическую микробиологию. М. 1962. С. 240.

56. Кузнецова В.А., Горленко В.М. Влияние температуры на развитие микроорганизмов из заводняемых пластов Ромашкинского нефтяного месторождения. Микробиология. М. 1965. Том 34. № 2. С. 329-334.

57. Кузнецова В.А., Горленко В.М. Развитие углеводородокисляющих бактерий в анаэробных условиях. Прикл. биохимия и микробиология, М. 1965., Том I, № 6, С. 623-626.

58. Кузнецова В.А., Ли А.Д. Закономерности развития сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтяных пластах Д. Ромашкинского месторождения. // Микробиология. 1964. Т. 33. С. 314-320.

59. Кузнецова В.А., Ли А.Д., Тифорова Н.Н. Определение источников заражения сульфатвосстанавливающими бактериями нефтеносных пластов Д| Ромашкинского месторождения. // Микробиология. 1963. Т. 32. С. 683-688.

60. Кузнецова З.И. Распространение бактерий в подземных водах и методическиеуказания по использованию микробиологических данных для оценки нефтеносности крупных территорий. М. ВСЕГИНГЕО. 1963.44 С.

61. Кузнецова З.И. Распространение бактерий в подземных водах в зависимости от окислительно-восстановительных условий среды. // Микробиология. М. 1966. Том 35. № 5. с. 894-898.

62. Кулик Е.С., Сомов Ю.П., Розанова Е.П. Окисление гексадекана в пористой системе с образованием жирных кислот. // Микробиология. 1985. Т. 54. № 3. С. 381-386.

63. Куличевская И.С., Милехина Е.И., Борзенков И.А., Звягинцева И.С., Беляев С.С. Окисление углеводородов нефти экстремально галофильными архебактериями. // Микробиология. 1991. Т. 60. № 5. С. 860-866.

64. Кучер Р.В., Ганиткевич Я.В. Вестник АН УССР. 1986. № 5. С. 54 -64.

65. Лауринавичус К.С. Беляев С.С. Определение интенсивности микробиологического образования метана радиоактивным методом. // Микробиология. 1978. Т. 47. № 6. С. 1115-1117.

66. Малышек В.Т., Малиянц А.А. Серобактерии в пластовых «розовых» водах Сураханского нефтяного месторождения и их значение в геохимии вод. // Доклады АН СССР. М. 1932. Т. 3. № 5. с.

67. Методы исследования нуклеиновых кислот. Ред. Гроссман J1., Молдейв К. М. Мир. 1970. 280 с.

68. Милехина Е.И., Борзенков И.А., Миллер Ю.М., Беляев С.С., Иванов М.В. Углеводородокисляющая микрофлора заводняемых нефтяных месторождений Татарии с различной минерализацией пластовых вод // Микробиология. 1991. Т. 60. № 4. С. 747-755.

69. Милехина Е.И., Борзенков И.А., Звягинцева И.С., Кострикина Н.А., Беляев С.С. Эколого-физиологические особенности аэробных эубактерий из нефтяных месторождений Татарстана. // Микробиология. 1998. Т. 67. № 2. С. 208-214.

70. Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии. (Ред. К. Миттел). // М. Мир. 1980. С. 90.

71. Могилевский Г.А. Микробиологический метод поисков газовых и нефтяных залежей.

72. БТЭИ Цимтнефти. Гостоптехиздат. 1953. С. 46.

73. Назина Т.Н. Образование молекулярного водорода под воздействием пластовой микрофлоры на нефть. // Микробиология. 1981. Т. 50. № 1. С. 163-166.

74. Назина Т.Н. Сообщества метанобразующих бактерий из нефтяных пластов Апшерона. // Микробиология. 1984. Т. 53. № 1. С. 149-155.

75. Назина Т.Н. Микроорганизмы нефтяных пластов и использование их в биотехнологии повышения нефтеотдачи. Дис. докт. биол. Наук. М.:2000. 67 с.

76. Назина Т.Н., Розанова Е.П. Термофильные сульфатвосстанавливающие бактерии из нефтяных пластов. // Микробиология. 1978. Т. 47. № 1. С. 142-148.

77. Назина Т.Н., Иванова А.Е., Канчавели Л.П., Розанова Е.П. Новая спорообразующая термофильная метилотрофная сульфатвосстанавливающая бактерия Desulfotomaculum kuznetsovii sp. nov. // Микробиология. 1988. Т. 57. №. 5. С. 823-827.

78. Назина Т.Н., Иванова А.Е., Благов А.В. Микробиологическая характеристика нефтяных месторождений полуострова Мангышлак. // Микробиология. М. 1992. Т.61. №2. С. 316-322

79. Назина Т.Н., Иванова А.Е., Митюшина Л.Л., Беляев С.С. Термофильные углеводородокисляющие бактерии из нефтяных пластов. Микробиология. М. 1993. Т.62.№3. С. 583-592.

80. Назина Т.Н., Иванова А.Е., Голубева О.В., Ибатуллин P.P., Беляев С.С., Иванов М.В. Распространение сульфат^ и железоредуцирующих бактерий в пластовых водах Ромашкинского нефтяного месторождения. // Микробиология. 1995. Т. 64. № 2. С. 245-251.

81. Назина Т.Н., Иванова А.Е., Ивойлов B.C., Миллер Ю.М., Ибатуллин P.P., Беляев С.С., Иванов М.В. Микробиологическая и геохимическая характеристика карбонатных нефтяных коллекторов Татарии. // Микробиология. 1998а. Т. 67. № 5. С. 694-700

82. Норенкова И.К. Микобактерии, выделенные из пластовых вод нефтных месторождений Северо-Вочточного Сахалина. // Микробиология, 1966.Т. 35. № 5. С. 890-893.

83. Образцова А.Я., Шипин О.В., Безрукова J1.B., Беляев С.С. Характеристика кокковидного метилотрофного метаногена Methanococcoides euhalobius sp. nov. // Микробиология. 1987. Т. 56. № 4. С. 661-665.

84. Осипов Г.А., Назина Т.Н., Иванова А.Е. Изучение видового состава микробного сообщества заводняемого нефтяного пласта методом хромато-масс-спектрометрии. // Микробиология. 1994. Т. 63. № 5. С. 876-882.

85. Осницкая J1.K. Новый вид пурпурной бактерии из пластовых вод нефтяного месторождения (Rhodopseudomonas issatchenkoi п. sp.). Труды ИНМИ АН СССР. М. 1954. №3. С. 5-12.

86. Попова Н.А., Николаев Ю.А., Турова Т.П., Лысенко A.M., Осипов Г.А., Верховцева Н.В., Паников Н.С. Geobacillus uralicus sp. nov. новый вид термофильных бацилл. Микробиология. 2002. Т. 71. № 3. С. 335-342.

87. Розанова Е.П. Распространение микрофлоры в длительно эксплуатирующихся нефтяных пластах. Микробиология. М. 1971. Том 40. № 2. С. 363-369.

88. Розанова Е.П. Сульфатредукция и вводно-растворенные вещества в заводняемом нефтяном пласте. // Микробиология. 1978. Т. 47. № 3. С. 495-500.

89. Розанова Е.П. Микробиология и биогеохимия нефтяных месторождений. Дис. докт. биол. Наук. М.: 1991.49 с.

90. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождений. М.:Наука. 1974. 198 с.

91. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Распространение термофильныхсульфатвосстанавливающих бактерий в нефтяных пластах Апшерона и Западной Сибири. // Микробиология. 1979. Т. 48. №. 6. С. 1113-1117.

92. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах. // Микробиология. 1982. Т. 51. №. 2. С. 342-348.

93. Розанова Е.П., Худякова А.И. Пурпурные бактерии в в нефтяных пластах Апшеронского полуострова. // Микробиология. М. 1970. Т. 39. № 2. С.372-378.

94. Розанова Е.П., Худякова А.И. Новый бесспоровый термофильный организм, восстанавливающий сульфаты, Desulfovibrio thermophilics nov. sp. // Микробиология. 1974. Т. 43. С. 1069-1073.

95. Розанова Е.П., Пивоварова Т.А. Реклассификация Desulfovibrio thermophilus (Розанова, Худякова, 1974). // Микробиология. 1988. Т. 57. № 1. С. 102-106.

96. Розанова Е.П., Назина Т.Н., Галушко А.С. Выделение нового рода сульфатвосстанавливающих бактерий и описание нового вида этого рода Desulfomicrobium apsheronum gen. nov., sp. nov. // Микробиология. 1988. Т. 57. № 4. С. 634-641.

97. Розанова Е.П., Балдина АЛ., Быков В.Н., Косорогова Т.А. Влияние закачки пресных вод в нефтяные пласты пермского Прикамья на распространение в них микрофлоры. Микробиология. М. 1971. Том XL. Вып. 4. С. 718-723.

98. Розанова Е.П., Быков В.Н., Балдина АЛ., Косогорова Т.А. Биогенные элементы и сульфатредукция в заводняемом нефтяном карбонатном пласте. // Микробиология. 1976. Т. 45. С. 365-369.

99. Розанова Е.П., Беляев С.С., Иванов М.В., Мац А.А., Кулик Е.С., Мамедов Ю.Г. Микробиологические методы повышения нефтеотдачи пластов. М. ВНИИОЭНГ. 1987.44 С.

100. Розанова Е.П., Галушко А.С., Иванова А.Е. Распространение сульфатвосстанавливающих бактерий, использующих лактат и жирные кислоты, в анаэробных экотопах заводняемых нефтяных коллекторов. // Микробиология. 1991. Т. 60. № 2. С. 360-367.

101. Розанова Е.П., Борзенков И.А., Беляев С.С., Иванов М.В. Метаболизм низших спиртов и бикарбоната в заводняемых нефтяных пластах. // Микробиология. М. 1993. Т.63. № 3. С. 574-583.

102. Розанова Е.П., Савичев А.С., Каравайко С.Г., Миллер Ю.М. Микробиологическая обстановка в нефтяном месторождении Приобья. // Микробиология. 1995. Т. 64. № 1. С. 104-111.

103. Розанова Е.П., Савичев А.С., Миллер Ю.М., Иванов М.В. Микробиологические процессы в нефтяном месторождении Западной Сибири, заводняемом с применением комплекса органических веществ. // Микробиология. 1997. Т. 66. № 6. С. 852-859.

104. Розанова Е.П., Борзенков И.А., Тарасов АЛ., Сунцова Л.А., Донг ЧЛ., Беляев С.С., Иванов М.В. Микробиологические процессы в высокотемпературном нефтяном месторождении. // Микробиология. 2001 а. Т. 70. № 1. С. 118-127

105. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоёмов. Л. Наука. 1974. 196 С.

106. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М. 1990. 344 С.

107. Симаев Ю.М., Базекина Л.В., Тимерханов Н.Ш., Хабибрахманов Ф.М., Карпенко Е.В., Шульга А.Н. Состав для вытеснения нефти. // Патент РФ. 2125152. Приоритет 1999а.

108. Симаев Ю.М., Алмаев Р.Х., Базекина Л.В., Ягафаров Ю.Н., Галмямов И.И., Локтионов А.Г. Илюков В.А. Состав для извлечения нефти. // Патент РФ. 2128282. Приоритет 19996.

109. Симакова ТЛ., Ломова М.А. К изучению микрофлоры Второго Баку. В «О происхождении нефти в каменноугольных и пермских отложениях Волго-Уральской области.» Л. Гостоптехиздат. 1958.С. 213-221.

110. Симакова ТЛ., Колесник З.А., Стригалёва Н.В., Норенкова И.К., Шмонова Н.И. Преобразование высокопарафинистой нефти под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов в анаэробных и аэробных условиях. // Микробиология. М. 1968. Том 37. № 2. с. 233-238.

111. Славнина Г.П. Термоустойчивые бактерии, окисляющие газообразные и жидкие углеводороды. Микробиология. М. 1963 а.Том XXXII. Вып. I.e. 121-127

112. Славнина Г.П. Изучение приспособления отдельных видов сапрофитной микрофлоры к окислению газообразных углеводородов. Микробиология. М. 1963 б. Том 32. № 3. с. 403-404.

113. Славнина Г.П, Нафталинокисляющие бактерии, в подземных водах нефтяных месторождений. Микробиология. М. 1965. Том 34.№ I. с. 128-132.

114. Слободкин А.И., Заварзина Д.Г., Соколова Т.Г., Бонч-Осмоловская Е.А. Диссимиляционное восстановление неорганических акцепторов электроновтермофильными анаэробными прокариотами. // Микробиология. 1999. Т. 68. № 5. С. 600-622.

115. Смирнова З.С. Результаты исследования воздух нефтегазоносного района на присуствие в нём углеводородокисляющих бактерий. // Микробиология. 1963. Том 32. № I.e. 128-130.

116. Современные методы исследования нефтей. Ред. Богомольцев А.И., Темянко М.Б., Хотынцева Л.И. Л. Недра. 1984. С. 244.

117. Соколова Г.А. Распространение Tiobacillus thioparus в сероводородных подземных водах. // Микробиология. 1961. Т.ЗО. № 3. С. 503-510.

118. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М. 1985.308 с

119. Тарасов А.Л., Борзенков И.А., Милехина Е.И., Беляев С.С., Иванов М.В. Динамика микробных процессов в пластовых водах Ромашкинского нефтяного месторождения. // Микробиология. 2002. Т. 71. № 6. С. 849-857.

120. Телегина З.П. Изучение приспособления отдельных видов сапрофитной микрофлоры к окислению газообразных углеводородов. Микробиология. М. 1963. Том 32. № 3. С. 399-402.

121. Телегина З.П. Некоторые данные о физиологии бутанокисляющих микроорганизмов. Микробиология. 1967. Том 36. № 1. С. 67-74.

122. Телегина З.П., Суббота М.И., Никитина Е.А. Закономерности распространения углеводородокисляющих бактерий в водах по разрезу нефтегазового месторождения Избаскент. Микробиология. М. 1963. Том 32. № 1. С. 33-38

123. Шейко В. Опыт бактериологического исследования нефти. // Нефтяное хозяйство. 1901. №7. С.401-406.

124. Штурм Л.Д. Микроскопическое исследование нефтеносных пластовых вод. // Микробиология. 1950. Том 19. № 1.С. 32-43.

125. Штурм Л.Д. Исследование по ассимиляции углеводородов микроорганизмами. // Микробиология. 1958. Т. 27. № 6. С. 740-752.

126. Экзерцев В.А. Микроскопические исследования бактериальной флоры в нефтеносных фациях Второго Баку. // Микробиология, 1951, Том 20, № 4. с.324-329.

127. Экзерцев В.А. Изучение процесса разрушения нефти микроорганизмами в анаэробных условиях. // Микробиология. 1958. Т. 27. № 5. С. 626-633.

128. Экзерцев В.А. Образование метана микроорганизмами в нефтяных месторождениях. //

129. Геохимия. 1960. № 4. С. 363-372.

130. Экзерцев В.А., Кузнецов С.И. Исследования микрофлоры нефтеносных месторождений Второго Баку. // Микробиология. 1954. Т. 23. № 1. С. 3-14

131. Юлбарисов Э.М. Биогеотехнология увеличения нефтеотдачи. Автореф.дисс. д. техн. н. М.1995. 58 С.

132. Adkins J.P., Cornell L.A., Tanner R.S. Microbial composition of carbonate petroleum reservoir fluids. // Geomicrobiol. J. 1992. vol. 10. PP. 87-97.

133. Aeskersberg P., Bak F., Widdel F. Anaerobic oxidation of saturated hydrocarbons to CO2 by a new type of sulfate-reducing bacterium. //Arch. Microbiol. 1991. vol. 156. pp. 5-14.

134. Ahmad S., Scopes R.K., Rees G.N., Patel B.K.C. Saccharococcus caldoxylosilyticus sp. nov., an obligately thermophilic, xylose-utilizing, endospore-forming bacterium. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. vol. 50. pp. 517-523.

135. Amy P.S., Haldeman D.L. The microbiology of the terrestrial deep subsurface. CRC Press. 1997. Boca Raton, FL.

136. Asperger O., Kleber H.P. Metabolism of alkanes by Acinetobacter. In: "The Biology of Acinetobacter". K.J. Towner, E. Bergogne-Berezine, C.A. Fewson (Ed.) Plenum Press, New York, I99I.N.Y. pp. 323-351.

137. Ash C., Farrow A. E., Wallbanks S., Collins, M.D. Phylogenetic heterogeneity of the genus Bacillus revealed by comparative analysis of small-subunit-ribosomal RNA sequences. // Lett. Appl. Microbiol. 1991. vol. 13. pp. 202-206.

138. Atlas R.M. Microbial degradation of petroleum hydrocarbons: an environmental perspective. // Microbiol. Rev. vol. 45, № 1, pp. 181-209

139. Banat, I.M. Biosurfactants production and possible use in microbial enhanced oil recovery and oil pollution remediation. // Biosource Technol., 1995. vol. 51, pp. 1-12.

140. Barth T. Organic acids and inorganic ions in waters from petroleum reservoirs, Norvegian continental shelf: a multivariate statistical analysis and comparison with american reservoirformation waters. // Appl. Geochem. 1991. vol. 6. pp. 1-15.

141. Barth Т., Riis M. Interactions between organic acid anions in formation waters and reservoir mineral phases. // Org. Geochem. 1992. vol. 19: pp. 455-482.

142. Bastin E.S. The presence of sulfate-reducing bacteria in oilfield waters. // Science. 1926 a. vol. 63. pp. 21-24.

143. Bastin E.S. The problem of the natural reduction of sulphates. // Bull. Am. Associat. Petrol. Geologists. 1926 6. vol.10, pp. 1270-1299.

144. Beeder J., Nilsen R.K., Rosnes J.T., Torsvik Т., Lien T. Archaeglobus fulgidus isolated from hot North Sea oil field water. // Appl. Environ. Microbiol. 1994. vol. 60. pp. 1227-1231.

145. Beeder J., Torsvik Т., Lien T. Thermodesulforhabdus norvegicus gen. nov., sp. nov., a novel thermophilic sulfate-reducing bacterium from oil field water. // Arch. Microbiol. 1995. vol. 164. pp. 331-336.

146. Beller H.R., Grbic-Galic D., Reinhard M. Metabolic by-products of anaerobic toluene degradation by sulfate-reducing enrichment cultures. // Appl. Environ. Microbiol. 1992. vol. 58: pp. 3192-3195.

147. Belyaev S.S., Ivanov M.V. Bacterial methanogenesis in underground waters. // Ecol. Bull. 1983. vol. 35. pp. 273-280.

148. Belyaev S.S., Borzenkov I.A. Microbial transformation of low-molecular-weight carbon compounds in the deep subsurface. In: "Biogeochemistry of global change". Chapman & Hall. NY-London. 1993. pp. 825-838.

149. Bernard F.P., Connan J., Magot M. Indigenous microrganisms in connate water of many oil fields: a new tool in exploration and production techniques. In: SPE 24811. Proceedings of the Society of Petroleum Engineers. 1992. vol. II, pp 467-475

150. Bhupathiraju voI.K., Oren A., Sharma P.K., Tanner R.S., Woese C.R., Mclnerney M.J. Haloanaerobium salsugo sp. nov., a moderately halophilic, anaerobic bacterium from a subterranean brine. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1994. vol. 44. pp. 565-572.

151. Bhupathiraju V.K., Mclnerney M.J., Woese C.R., Tanner R.S. Haloanaerobium kushneri sp. nov., an obligately halophilic, anaerobic bacterium from an oil brine. // Int. J. Syst. Bacterid. 1999. vol. 49. pp. 953-960.

152. Brown M.J., Moses vol., Robinson T.P. Microbial enhanced oil recovery: progress and prospects. Critical reviews. // Biotechnology. 1986. vol. 3. № 2. pp. 159-197.

153. Bryant R.S., Burchfield Т.Е., Dennis D.M., Hitzman D.O., Porter R.E. Microbial enhanced waterflooding: a pilot study. // Dev. Petrol. Sci. 1991. vol. 31. pp. 399-419.

154. Bryant, R.S., Stepp, A.K., Bertus, K.M., Burchfield, Т.Е., Dennis, M. Microbial-enhanced waterflooding field pilots. // Dev. Petrol. Sci. 1993. vol. 39. pp. 289-306.

155. Bubela B. Effect of biological activity on the movement of the fluids through porous and sediments and its applications to the enhancement oil recovery. // Geomicrobiol. J. 1985. vol. 4. № 4. pp. 65-77.

156. Caccamo D., Gugliandolo C., Stackebrandt E., Maugeri, T. L. Bacillus vulcani sp. nov., a novel thermophilic species isolated from a shallow marine hydrothermal vent. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000.vol. 50, pp. 2009-2012.

157. Cameotra S.S. Makkar R.S., Synthesis of biosurfactant under extreme conditions. // Applied Microbiol. Biotechnol.vol. 50. P. 520-529.

158. Cerniglia C.E. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons.// Biodegradation. 1992. vol. 3. pp. 351-368.

159. Cervantes F.J., Dijksma W., Duong-Dac Т., Ivanova A., Lettinga G., Field. J.A. Anaerobic mineralization of toluene by enriched sediments with quinones and humus as terminal electron acceptors. // Appl. Environ. Microbiol. 2001. vol. 67. pp. 4471—4478

160. Christensen В., Torsvik Т., Lien Т. Immunomagnetically captured thermophilic sulfate-reducing bacteria from North Sea oil field waters. // Appl. Environ. Microbiol. 1992. vol. 58. pp. 1244-1248.

161. Clark J.В., Munnecke D.M., Jenneman G.E. In-situ microbial enhancement of oil production. // Dev. Ind. Microbiol. 1981. vol. 15. pp. 695-701.

162. Claus D., Berkeley R. C. W. Genus Bacillus Cohn 1872. In: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Ed. P. H. A. Sneath, N. S. Mair, M. E. Sharpe & J. G. Holt. 1986. vol. 2. Baltimore: Williams & Wilkins. pp. 1105-1139.

163. Collins M.D. Analysis of isoprenoid quinones. // Methods Microbiol. 1985. vol. 18, pp. 329363.

164. Connan J., Lacrampe-Couloume G., Magot M. Origin of gases in reservoirs. In: Dolenc A. (Ed.) Proceedings of the 1995 International Gas Research Conference. 1996. Government Institutes Inc., Rockville, Md.

165. Cooper D.G. Biosofactal and enchanced oil recovery. Proc. of 1982 Int. Conf. of microbial enhancement of oil recovery. Oklahoma. 1983

166. Cooper D.G., Goldenberg B.D. Surface-active agents from two Bacillus spieces. // Appl. Environ. Microbiol. 1987. vol. 53. P. 224-229.

167. Costerton J.W.F., Cusack F., Cyr T.J., Bleinkinsopp S.A., Anderson C. P. Microbial manipulations of surface-containing foams to reduce subterranean formation permeability. // US patent. 5,174,378. Is. 1992.

168. Crolet J.L., Magot M. Non-SRB sulfidogenic bacteria in oilfield production facilities. Mat. Perf., March. 1996. pp. 60-64.

169. Davis J.B. Petroleum Microbiology. Elsevier Publ. Co. Amsterdam-London-NY. 1967. 604 P

170. Davydova I.A., Harmsen H.J.M., Stams A.J.M., Belyaev S.S., Zehnder A.J.B. Taxonomic description of Methanococcoides euhalobius and its transfer to Methanohalophilus genus. // Ant. van Leeuvenhoek. 1997. vol. 71. pp. 313-318.

171. De Ley J., Cattoir H„ Reynaerts A. The quantitative measurement of DNA hybridisation from renaturation rates. // Eur. J. Biochem.1970. vol. 12. pp. 133-142.

172. Desai J.D., Banat I.M. Microbial production of surfactants and their commercial potential // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1997. vol. 61. № 1. pp. 47-64.

173. Dubois M., Gullis K.A., Hamilton J.K., et al. Calorimetric method for determination of sugers and related substances. // Anal. Chem. 1956. vol. 28. №3. pp. 350-356.

174. Dufresne S., Bousquet J., Boissinot M., Guay R. Sulfobacillus disulfidooxidans sp. nov., a new acidophilic, disulfide-oxidizing, gram-positive, spore-forming bacterium. // Int. J. Syst. BacterioL 1996. vol.46, pp. 1056-1064

175. Edwards U., Rogall Т., Bloeker H., Ende M. D., Boeettge E. C. Isolation and direct complete nucleotide determination of entire genes, characterization of gene coding for 16S ribosomal RNA. //Nucl. Acids Res. 1989. vol. 17. pp. 7843-7853.

176. Fahmy F., Flossdorf J., Claus D. The DNA base composition of the type strains of the genus Bacillus. II Syst. Appl. Microbiol. 1985. Vol. 6, pp. 60-65.

177. Fardeau M.-L., Cayol J.-L., Magot M., Ollivier В. H2 oxidation in the presence of thiosulfate by a Thermoanaerobacter strain isolated from an oil-producing well. // FEMS Microbiol. Lett. 1993. vol. 113. pp. 327-332.

178. Fardeau M.-L., Magot M., Patel B.K.C., Thomas P., Garcia J.-L., Ollivier B. Thermoanaerobacter subterraneus sp. nov., a novel thermophile isolated from an oil field water. 11 Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. vol. 50. pp. 2141-2149.

179. Faudon C., Fardeau M.L., Heim J., Patel B.K.C., Magot M., Ollivier B. Peptide and amino acid oxidation in the presence of thiosulfate by members of the genus Thermoanaerobacter. И Curr. Microbiol. 1995. vol. 31. pp. 152-157.

180. Finnerty W.R., Singler M.E. Microbiolgy and enhanced oil recovery. // Oil and Gas Analyst. 1984. № 1. pp. 7-12.

181. Fisher J.B.F. Distribution and occurrence of aliphatic acid anions in deep subsurface waters. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. vol. 51. pp. 2459-2468.

182. Foght J.M., Gutnick D.L., Westlake D.W.S. Effect of emulsan on biodegradation of crude oil by pure and mixed bacterial cultures. // Appl. Environ. Microbiol. 1989. vol. 55, pp. 3642.

183. Fortina M.G., Mora D., Schumann P., Parini C., Manachini P.L., Stackebrandt E. Reclassification of Saccharococcus caldoxylosilyticus as Geobacillus caldbxylosilyticus. II Int J Syst Evol Microbiol. 2001a. vol. 51, pp. 2063-2071.

184. Francy D.S., Thomas J.M., Raymond R.L., Ward C.H. Emulsification of hydrocarbons by surface bacteria. // J. Industrial Microbiol., 1991, vol. 8, № 4, pp. 237-246.

185. Frazer A.C., Coschigano P.W., Young L.Y. Toluene metabolism under anaerobic conditions: a review. Anaerobe 1995. vol. 1. pp. 293-303.

186. Georgion G., Ling S.-C., Sharma M.M. Surface active compounds from microorganisms. // Biotechnology. 1992. vol. 10. № 1. pp. 60-65.

187. Giagiacomo L., Khatib A. Use of Microbes for Paraffin Cleanup at Naval Petroleum Reserve № 3. Proc. of 5th Int. Conf. on MEOR and related biotechnology for solving envir. problems. 1995.

188. Goswami P., Singh D. Different models of hydrocarbon uptake by two Pseudomonas species. // Biotechnol. Bioeng. 1991. vol. 37, pp. l-l 1

189. Grassia G.C., McLean K.M., Glenat P., Bauld J., Sheehy A. A systematic survey forthermophilic fermentative bacteria and archaea in high temperature petroleum reservoirs. // FEMS Microbial. Ecol. 1996. vol. 21. pp 47-58.

190. Grbik-Galic D., Vogel T.M. Transformation of toluene and benzene by mixed metanogenic cultures. // Appl. Environ. Microbiol. 1987. vol. 53. pp. 254-260.

191. Greek B.F. Detergents industry ponders products for new decade. // Chem. Eng. News. 1990. №68. pp. 37-38.

192. Greek B. F. Sales of detergents growing despite recession. // Chem. Eng. News. 1991. № 69. pp. 25-52.

193. Green A.C., Patel B.K.C., Sheehy A. Deferribacter thermophilus gen. nov., sp. nov., a novel thermophilic manganese- and iron-reducing bacterium isolated from a petroleum reservoir. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. vol. 47. pp. 505-509.

194. Guerra-Santos L.H., Kappeli O., Fiechter A. Dependence of Pseudomonas aeruginosa continuous culture biosurfactant production on nutrional and environmental factors. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1986. vol. 24. pp. 443-448.

195. Gutnick D. L., Shabtai Y. Exopolysaccharide bioemulsifiers in biosurfactants and biotechnology In: N. Kosaric, W. L. Cairns, N. С. C. Gray (Eds.) "Exopolysaccharide Bioemulsifiers". Marcel Dekker New York, 1987. NY. vol. 25, pp. 211-246

196. Heider J., Fuchs G. Microbial anaerobic aromatic metabolism. // Anaerobe. 1997. vol. 3. pp. 1-22.

197. Heider J., Spormann A.M., Beller H.R., Widdel F. Anaerobic bacterial metabolism of hydrocarbons. // FEMS Microbiol. Rev. 1999. vol. 22. pp. 459-473.

198. Hitzman D.O. Petroleum microbiology and the history of its role in enhancement oil recovery. // Proc. of 1982 Int. Conf. of microbial enhancement of oil recovery. Oklahoma. 1983

199. Hitzman D.O. Microbial enhanced oil recovery the time is now (Keynote speech). // Dev. Petrol. Sci., 1991. vol. 31. pp. 11-20.

200. Hungate R.E. A roll tube method for the cultivation of strict anaerobes. In: Methods in Microbiology (Norris J.L. and Ribbons D.W., Eds.). 1969. vol. 3b, pp. 117-132. Academic Press, New York.

201. Huu N.B., Denner E.B.M., Ha D.T.C., Wanner G., Stan-Lotter H. Marinobacter aquaeolei sp. nov., a halophilic bacterium isolated from a Vietnamese oil-producing well. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1999. vol. 49. pp. 367-375.

202. Iizuka H., Komagata K. Microbiological studies of petroleum and natural gaz. 1. Determination of hydrocarbon-utilizing bacteria. // J. Gen. Appl. Microbiol., 1964a, vol. 10. № 3. pp. 207-221.

203. Iizuka H., Komagata K. Microbiological studies of petroleum and natural gaz. 2. Determination of Pseudomonas isolated from oil-brined and related matherials. // J. Gen. Appl. Microbiol., 1964 6, vol. 10. № 3. pp. 222-231.

204. Itoh S., Suzuki T. Effect of rhamnolipids on growth of Pseudomonas aeruginosa mutant deficient in n-parafTin utilizing ability. // Agric. Biol. Chem. 1972. vol. 36. pp. 2233-2235.

205. Ivanov M.V., Belyaev S.S., Borzenkov I.A., Glumov I.F., Ibatullin R.R. Additional oil production during field trials in Russia. // Dev. Petrol. Sci. 1993. vol. 39. pp. 373-382.

206. Jovaheri M., Jenneman G.E., Mclnerney M.J., Knapp R.M. Anaerobic production of a biosurfactant by Bacillus licheniformis JF-2. // Appl. Environ. Microbiol., 1985. vol. 50. pp. 698-700.

207. Jeanthon C, Reysenbach A.L., L'Haridon S., Gambacorta A., Pace N.R., Glenat P., Prieur D. Thermotoga subterranea sp. nov., a new thermophilic bacterium isolated from a continental oil reservoir. // Arch. Microbiol. 1995. vol. 164. pp. 91-97.

208. Kampfer P. Limits and possibilities of total fatty acid analysis for classification and identification of Bacillus species. // Syst. Appl. Microbiol. 1994. vol. 17. pp. 86-98.

209. Kato Т., Haruki M., Imanaka Т., Morikawa M., Kanaya S. Isolation and characterization of long-chain-alkane degrading Bacillus thermoleovorans from deep subterranean petroleum reservoirs.//J. Biosci. Bioeng. 2001a. vol. 91. pp. 64-70.

210. Kato Т., Haruki M., Morikawa M., Kanaya S. Isolation and characterization of psychrotrophic bacteria from oil-reservoir water and oil sands. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 20016. vol. 55. pp. 794-800.

211. Khire J.M., Khan M.I. Microbially enhanced oil recovery (MEOR). Part 1. Importance and mechanisms of microbial enhanced oil recovery. // Enzyme Microb. Technol. 1994a. vol. 16. pp. 170-172.

212. Khire J.M., Khan M.I. 1994. Microbially enhanced oil recovery (MEOR). Part 2. Microbes and the subsurface environment for microbial enhanced oil recovery. // Enzyme Microb. Technol. 19946. vol. 16. pp. 258-259.

213. Knight R.K. Mobility control of aqueous in porous media. // US patent 4.039.028. Is. 1977.

214. Koch A.K., Kappeli O., Fiechter A., Reiser J. Hydrocarbon assimilation and biosurfactant production in Pseudomonas aeruginosa mutants // J. Bacteriol. 1991, vol. 173, №13, pp. 4212-4219

215. Koch A.L. Most probable numbers. In: "Methods for general and molecular bacteriology" (Gerhardt P., Murray R.G.E., Wood W.A., Krieg N.R., Eds.). 1994. P. 257-260. American Society for Microbiology, Washington, DC.

216. Kretschmer A., Bock H., Wagner F. Chemical and physical characterization of interfacial-active lipids from Rhodococcus erythropolis grown on «-alkanes. // Appl. Environ. Microbiol. 1982. vol. 44. pp. 864-870.

217. L'Haridon SM Reysenbach A. -L., Glenat P., Prieur D., Jeanthon C. Hot subterranean biosphere in a continental oil reservoir. //Nature. 1995. vol. 337. P. 223-224.

218. Langenhoff A.A.M., Zehnder A.J.B., Schraa G. Behavior of toluene, benzene and naphthalene under anaerobic conditions in sediment columns. // Biodegradation. 1996. vol. 7. pp. 267-274.

219. Langenhoff A.A.M., Brouwers-Ceiler D.L., Engelberting J.H.L., Quist J.J., Wolkenfelt J.G.P.N., Zehnder A.J.B., Schraa G. Microbial reduction of manganese coupled to toluene oxidation. // FEMS Microbiol. Ecol. 1997. vol. 22. pp. 119-127.

220. Lappin-Scott, H.M., Costerton. J.W. Bacterial biofilms.// Yearbook on Science and Technology. Published by McGraw-tf/Y/. 1990. pp. 207-209.

221. Larsen, N., Olsen, G.J., Majdak, B.L., MeCaughey, M.J., Overbeck, R., Маске, T.J., Marsh, T.L., Woese, C.R. The Ribosomal Database Project. //Nucleic Acids Res. 1992. vol. 21, pp. 3021-3023.

222. Lazar I. MEOR field trials carried out over the world during the last 35 years. // Dev. Petrol. Sci. 1991. vol. 31. pp. 485-530.

223. Lien Т., Beeder J. Desulfobacter vibrioformis sp. nov., a sulfate-reducer from a water-oil separation system. // Int. J. Syst. Bacterial. 1997. vol. 47. pp 1124-1128.

224. Lien Т., Madsen M., Rainey F., Birkeland N.-K. Petrotoga mobilis sp.nov., from a North Sea oil-producing well. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1998. vol. 48. pp. 1007-1013.

225. Lin S.-C. Biosurfactants: recent advances. // J. Chem. Tech. Biotechnol. 1996. vol. 66. pp. 109-120.

226. Logan, N. A., Berkeley, R. C. W. Identification of Bacillus strains using the API system. // J Gen Microbiol. 1984. vol. 130. pp. 1871-1882.

227. Lovley, D.R., Lonergan, D.J. Anaerobic oxidation of toluene, phenol and p-cresol by the dissimilatory iron reducing organism GS-15. // Appl. Environ. Microbiol. 1990. vol. 56. pp. 1858-1864.

228. Lovely, D. R. Anaerobic benzene degradation. // Biodegradation. 2000. vol. 11. pp. 107— 116.

229. Lu J., Nogi Y., Takami H. Oceanobacillus iheyensis gen. nov., sp. nov., a deep-sea extremely halotolerant and alkaliphilic species isolated from a depth of 1050 m on the Iheya Ridge. // FEMS Microbiol. Lett. 2001. vol. 205. pp. 291-297.

230. Lowry O.H., Rozenbrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with Folin phenol reagentet. //J. Biol. Chem. 1951. vol. 193. № 1. pp. 265-275.

231. Magot M., Caumette P., Desperrier J.M., Matheron R., Dauga C., Grimont F., Carreau L. Desulfovibrio longus sp. nov., a sulfate-reducing bacterium isolated from oil-producing well. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1992. vol. 42. pp. 398-403.

232. Magot M., Fardeau M.-L., Arnauld O., Lanau C., Ollivier В., Thomas P., Patel B.K.C. Spirochaeta smaragdinae sp. nov., a new mesophilic strictly anaerobic spirochete from an oil field.//FEMS Microbiol Lett. 1997a. vol. 155. pp. 185-191.

233. Magot M., Ollivier В., Patel B.K.C. Microbiology of petroleum reservoirs // Anton, van Leeuwen. 2000. vol. 77. pp. 103-116.

234. Manachini P. L., Mora D., Nicastro G., Parini C., Stackebrandt E., Pukall R., Fortina M. G. Bacillus thermodenitrificans sp. nov., nom. rev. // Int J Syst Evol Microbiol. 2000. vol. 50. P 1331-1337.

235. Markossian S., Becker P., Markl H., Antranikian G. Isolation and characterization of lipid-degrading Bacillus thermoleovorans IHI-91 from an iceFlandic hot spring. // Extremophiles 2000. №4. pp. 365-371.

236. Marmur, J. A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from micro-organisms. // J. Mol. Biol. 1961.vol. 3. pp. 208-218

237. Maugeri, T. L., Gugliandolo, C., Caccamo, D., Stackebrandt, E. 0. Three novel halotolerant and thermophilic Geobacillus strains from shallow marine vents. // Syst Appl Microbiol. 2002. vol. 25. pp. 450-455.

238. Mclnerney M. J., Jenneman G.E., Knapp R.M., Menzie D.E. Situ microbial plugging process for subterranean formations. // US patent. 4,558,739. Is. 1985.

239. Meckenstock, R. U. Fermentative toluene degradation in anaerobic defined syntrophic cocultures. // FEMS Microbiol. Lett. 1999. vol. 177. pp. 67-73.

240. Morrow N.R., Heller J.P. Fundamentals of enchanced recovery. In: "Enhanced oil recovery. I. Fundamentals and analyses." E.C. Donaldson, G.V. Chilingarian, T.-F. Yen (Ed.) Dev. Petrol. Sci. I7A. 1985. Elsevier. Sci. Publ. B.V. NY. pp. 47-74.

241. Moser D.P., Nealson K.H. Growth of the facultative anaerobe Shewanella putrefaciens by elemental sulfur reduction. Appl. Environ. Microbiol. 1996. vol. 62. pp. 2100-2105.

242. Moses V, Springham D.G. Bacteria and enchancement oil recovery Apllied Science Publishers. 1982.180 P.

243. Mutzel, A., Reinscheid, U. M., Antranikian, G., Miiller, R. (). Isolation and characterization of a thermophilic bacillus strain, that degrades phenol and cresols as sole carbon source at 70 °C. II Appl Microbiol Biotechnol 1996. 46. pp. 593-596.

244. Nazina T.N., Rozanova E.P., Kuznetsov S.I. Microbial oil transformation processes accompanied by methane and hydrogen-sulfide formation. // Geomicrobiol. J. 1985. vol. 4. pp.103-130.

245. Nazina T.N., Ivanova A.E., Borzenkov I.A., Belyaev S.S., Ivanov M.vol. Occurrence and geochemical activity of microorganisms in high-temperature water-flooded oil fields of Kazakhstan and Western Siberia//Geomicrobiol. J. 1995. vol. 13. pp. 181-192.

246. Nealson K.H., Saffarini D. Iron and manganese in anaerobic respiration: environmental significance, physiology, and regulation. // Annu. Rev. Microbiol. 1994. vol. 48. P. 311-343.

247. Neu T. Significans of bacterial surface-ative compounds in interaction of bacteria with interfaces. // Microboil. Rew. 1996. vol. 60. № 1. pp. 151-156.

248. Ng Т.К., Weimer P., Gawel L.J. Possible nonantropogenic origin of two methanogenic isolates from oil-producing wells in San Miguelito field, Ventura County, California. // Geomicrobiol. J. 1989. vol. 7. No. 3. pp. 185-192.

249. Nga D.P., Cam Ha D.T., Hien L.T., Stan-Lotter H. Desulfovibrio vietnamensis sp. nov., a halophilic sulfate-reducing bacterium from Vietnamese oil fields. 11 Anaerobe. 1996. vol. 2. pp. 385-392.

250. Ni S., Boone D.R. Isolation and characterization of a dimethyl sulfide-degrading methanogen, Methanolobus siciliae HI350, from an oil well. // Int. J. Syst. Bacterid. 1991. vol. 41. pp. 410-416.

251. Ni S., Woese C.R., Aldrich H.C., Boone D.R. Transfer of Methanolobus siciliae to the genus Methanosarcina naming it Methanosarcina siciliae, and emendation of the genus Methanosarcina. II Int. J. Syst. Bacteriol. 1994. vol. 44. pp. 357-359.

252. Nilsen R.K., Torsvik T. Methanococcus thermolithotrophicus isolated from North Sea oil field reservoir water. // Appl. Environ. Microbiol. 1996. vol. 62. pp. 728-731.

253. Nilsen R. K., Torsvik Т., Lien T. Desulfotomaculum (hermocisternum sp. nov. a sulfatereducer isolated from a hot North Sea oil reservoir. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1996a. vol. 46. pp. 397-402.

254. Nilsen R.K., Beeder J., Thorstenson Т., Torsvik T. Distribution of thermophilic marine sulfate reducers in North sea oil field waters and oil reservoirs // Appl. Environ. Microbiol. 1996. vol. 62. № 5. pp. 1793-1798.

255. Norris P.R., Clark D.A., Owen J.P., Waterhouse S. Characteristics of Sulfobacillus acidophilus sp. nov. and other moderately thermophilic mineral-sulphide-oxidizing bacteria.// Microbiology. 1996. vol. 142. pp . 775-783

256. Ollivier В., Cayol J.-L., Patel B.K.C., Magot M., Fardeau M.-L., Garcia J.-L. Methanoplanus petrolearius sp. nov., a novel methanogenic bacterium from an oil-producing well. // FEMS Microbiol Lett. 1997. vol. 147. pp. 51-56.

257. Orphan V.J., Taylor L.T., Hafenbradl D., Delong E.F. Culture-dependent and culture-independent characterization of microbial assemblages associated with high-temperature petroleum reservoirs. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. vol. 66. pp. 700-711.

258. Orphan V.J., Goffredi S.K., Delong E.F., Boles J.R. Geochemical influence on diversity and microbial processes in high-temperature oil reservoirs. // Geomicrobiol. J. 2003. vol. 20. pp. 295-311.

259. Pfennig N., Lippert K.D. Uber das vitamin B12 Bedurfnis phototropher Schweferelbakterien. // Arch. Microbiol. 1966. vol. 55. № 3. pp. 245-256.

260. Philippi G.T. On the depth, time, and mechanism of origin of the heavy to medium gravity naphtenic crude oil. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1977. vol. 41. pp. 33-52.

261. Portwood J.T. A Commercial microbial enhanced oil recovery process: evaluation of 322 projects. Proc. of 5th Int. Conf. on MEOR and Related Biotechnology for Solving Envir.

262. Problems. 1995. Piano. TX. USA.

263. Post F.J., Al-Harjan F.A. Surface activity of Halobacteria and potential use in microbially enchanced oil recovery. // System. Appl. Microbiol. 1988. vol. 11. pp. 97-101.

264. Postgate J.R. The sulfate-reducing bacteria. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1984.

265. Priest F.G., Goodfellow M., Todd C. A numerical classification of the genus Bacillus. И J. Gen. Microbiol. 1988. vol. 134. pp. 1847-1882.

266. Rainey F. A., Fritze D., Stackebrandt E. The phylogenetic diversity of thermophilic members of the genus Bacillus as revealed by I6S rDNA analysis. // FEMS Microbiol Lett. 1994. vol. 115. pp. 205-211.

267. Ravot G., Magot M., Fardeau M.-L., Patel B.K.C., Prensier G., Egan A., Garcia J.-L., Ollivier B. Thermotoga elfii sp. nov., a novel thermophilic bacterium from an African oil-producing well.// Int. J. Syst. Bacteriol. 1995a. vol. 45. P. 308-314.

268. Ravot G., Ollivier В., Magot M., Patel B.K.C., Crolet J.-L., Fardeau M.-L., Garcia J.-L. Thiosulfate reduction: an important physiological feature shared by members of the Thermotogales. II Appl. Environ. Microbiol. 19956. vol. 61. pp. 2053-2055.

269. Rees G.N., Grassia G.S., Sheehy A.J., Dwivedi P.P., and Patel B.K.C. Desulfacinum infernum gen. nov., sp. nov., a thermophilic sulfate-reducing bacterium from a petroleumreservoir. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1995. vol. 45. pp. 85-89.

270. Rees G.N., Patel B.K.C., Grassia G.S., Sheehy A.J. Anaerobaculum thermoterrenum gen. nov., sp. nov., a novel thermophilic bacterium which ferments citrate. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. vol. 47. pp. 150-154.

271. Rengpipat S., Langworthy T.A., Zeikus J.G. Halobacteroides acetoethylicus sp. nov., a new obligately anaerobic halophile isolated from deep surface hypersaline environment. // Syst. Appl. Microbiol. 1988. vol. 11. pp. 28-35.

272. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque strain in electron microscopy. // J. Cell Biol. 1963. vol.17, pp. 208-212.

273. Ron E.Z., Rozenberg E. Natural role of biosurfactants. // Environ. Microbiol. 2001. vol. 3. №4. pp. 229-236.

274. Ron E.Z., Rosenberg E. Biosurfactants and oil bioremediation. // Curr. Opinion Biotechnol. 2002. vol. 13. pp. 249-252.

275. Rosenberg E., Ron E.Z. Bioemulsans: microbial polymeric emulsifiers. // Curr. Opinion Biotechnol. 1997. vol. 8. pp. 313-318.

276. Rosenberg E., Legmann R., Kushmaro A., Taube R., Adler E., Ron E. Petroleum bioremediation a multiphase problem. // Biodegradation. 1992. vol. 3, pp. 337-350.

277. Rosenberg E. Hydrocarbon-oxidizing bacteria. In: "The Prokaryotes" Dworkin M. (Ed.). 1999. Chapter 19. Springer Verlag, New York.

278. Rosnes J.T., Torsvik Т., Lien T. Spore-forming thermophilic sulfate-reducing bacteria isolated from North Sea oil field waters. // Appl. Environ. Microbiol. 1991. vol. 57. pp. 2302-2307.

279. Ryter, A., Kellenberger, E. Etude au microscope electronique de plasmas contenant de I'acide desoxyribonucleique. // Z. Naturforsch. 1958. vol. 13. pp. 597-605.

280. Sekelsky A.M., Shreve G.S. Kinetic model of biosurfactant-enchanced hexadecane biodegradation by Pseudomonas aeruginosa // Biotechnol. Bioeng., 1999, vol. 63., № 4, pp. 401-409.

281. Semple K.M., Westlake D. W.S. Characterization of iron-reducing Alteromonas putrefaciens strains from oil field fluids. // Can. J. Microbiol. 1987. vol. 33. P. 366-371.

282. Sheehy A. Recovery of oil from oil reservoirs. // US patent 5,083,610. Is. 1992.

283. Shida О., Takagi H., Kadowaki К., Komagata К. Proposal for two new genera, Brevibacillus gen. nov. and Aneurinibacillus gen. nov. // Int. J. Syst. Bacteriol., 1996, vol. 46. pp. 939-946.

284. Sikkema J., J. de Bont A. M., B. Poolman. Mechanisms of membrane toxicity of hydrocarbons. //Microbiol. Rev. 1995. vol. 59. pp. 201-222.

285. Singler M.E., Finnerty W.R. Microbial metabolism of straight chain and branched alkanes. In Petroleum Microbiology (Ed. Atlas R.M.). Macmillan Publishing Co. 1984. pp. 1-59.

286. Stackebrandt, E., Goebel, В. M. Taxonomic note: a place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1994. vol. 44. pp. 846-849.

287. Stetter K.O., Hoffmann A., Huber R. Microorganisms adapted to high temperature environments. In: Guerrero R., Pedros-Alio C. (Ed.) Trends in Microbial Ecology. 1993a Spanish Society for Microbiology, pp. 25-28.

288. Stetter К. O., Huber R., Blochl E., Kurr M., Eden R.D., Fielder M., Cash H., Vance I. Hyperthermophilic archaea are thriving in deep North Sea and Alaskan oil reservoirs. // Nature. 19936. vol. 365. pp. 743-745.

289. Stratton C.A. Method of controlling subterranean formation permeability employing graft-polymerized bacterial gum polysaccharide compositions. // US patent 3.844.348. Is. 1974.

290. Streeb L.P., Brown F.G. MEOR Altamont/Bluebell Field Project. SPE Paper 24334. 1992.

291. Sullivan E.R. Molecular genetic of biosurfactant production. // Current. Opin. Biotech. 1999. vol.9. № 3. pp. 263-269.

292. Sutherland I. W. Novel and established applications of microbial polysaccharides. // Trends Biotechnol. 1998. vol. 16. № 1. pp. 41-46.

293. Suzuki Y., Kishigami Т., Inoue K., Mizoguchi Y., Eto N., Takagi M., Abe S. Bacillus thermoglucosidasius sp. nov., a new species of obligately thermophilic bacilli. // Syst Appl Microbiol. 1983. vol. 4. pp. 487-495.

294. Takahata YM Nishijima M., Hoaki Т., Maruyama T. Distribution and physiological characteristics of hyperthermophiles in the Kubiki oil reservoir in Niigata, Japan. // Appl. Envrion. Microbiol. 2000. vol. 66. pp. 73-79.

295. Tanner, R.S., Wolfe, R.S. Nutritional requirements of Methanomicrobium mobile. // Appl. Environ. Microbiol. 1988. vol. 54. pp. 625-628

296. Tanner R.S, Udegbunam E.O., Mclnerney M.J., Knapp R.M. Microbially enhanced oil recovery from carbonate reservoirs. // Geomicrobiol. J. 1991. vol. 9. pp. 169-195.

297. Tardy-Jacquenod C., Caumette P., Matheron R., Lanau C., Arnauld O., Magot M. Characterization of sulfate-reducing bacteria isolated from oil-field waters. // Can. J. Microbiol. 1996a. vol. 42. pp. 259-266.

298. Tardy-Jacquenod C., Magot M., Patel B.K.C., Matheron R., Caumette P. Desulfotomaculum halophilum sp. nov., a halophilic sulfate-reducing bacterium isolated from oil-production facilities. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1998. vol. 48. pp. 333-338.

299. The Prokaryotes. Dworkin M. (Ed.). 1989. Springer Verlag, New York.

300. Thompson B.G., Jack T.R. Method of enchancing oil recovery by use of exopolymer producing microorganisms. US patent 4.460.043. Is. 1984.

301. Tiehm A. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in the presents of synthetic surfactants. // Appl. Environ. Microbiol. 1994. vol. 60. pp. 258-263.

302. Touzel J.P., O'Donohue M., Debeire P., Samain E., Breton C. Thermobacillus xylanilyticus gen. nov., sp. nov., a new aerobic thermophilic xylan-degrading bacterium isolated from farm soil. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. vol. 50. pp. 315-320.

303. Triiper H.G., Schlegel, H.G. Sulfur metabolism in Thiorhodaceae. I. Quantitative measurements on growing cells of Chromatium okenii. // Anton, van Leeuwen. 1964. vol. 30. pp. 225-238.

304. Updegraff D.M. Plugging and penetration of petroleum reservoir. // Proc. of 1982 Int. Conf. of microbial enhancement of oil recovery. Oklahoma. 1983.

305. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comput. Applic. Biosci. 1994. vol. 10. pp. 569-570.

306. Van Hamme J.D., Singh A., Ward O.P. Recent Advances in Petroleum Microbiology // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2003. vol. 67. № 4. pp. 503-549.

307. Wagner M. Microbial enhancement of oil recovery from carbonate reservoirs with complex formation characteristics. // Dev. Petrol. Sci. 1991. vol. 31. pp. 387-398.

308. Wang H., Schwartz W. Untersuchungen zur mikrobiologie des erdols und der erdoproducte. 4. Microbiologishe untersuchung lines olfeldes. // Z. allgem. Mikrobiol. 1961. vol. 1. № 3. pp. 223-244.

309. Wang X.-Y. A microbial polysacharide produced from crude oil or liquid para-fin and it application in petroleum industry. // Proc. of 1982 Int. Conf. of microbial enhancement of oil recovery. Oklahoma. 1983.

310. Wang X.-Y. Advances in research, production and application of biopolymers used for EOR in China. //Dev. Petrol. Sci. 1991. vol. 31. pp. 467-481.

311. Wayne L. G., Brenner D. J., Colwell R. R. & 9 other authors. Report of the ad hoc committee on reconciliation of approaches to bacterial systematics. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1987. vol.37, pp. 463-464.

312. White, D., Sharp, R. J., Priest, F. G. A polyphasic taxonomic study of thermophilic bacilli from a wide geographical area. //Antonie Leeuwenhoek. 1993. vol. 64. pp. 357-386.

313. Widdel F., Rabus R. Anaerobic biodegradation of saturated and aromatic hydrocarbons. // Curr. Opin. Biotechnol. 2001. vol. 12. pp. 259-276.

314. Wyndham R. C., Costenon J. W. Heterotrophic potentials and hydrocarbon biodegradation potentials of sediment microrganisms within the Athabasca oil sands deposit. // Appl. Environ. Microbiol. 1981, vol. 41, pp. 783-790.

315. Wolin, E.A., Wolin, M.J., Wolfe, R.S. Formation of methane by bacterial extracts. // J. Biol.

316. Chem. 1963. vol. 238. pp. 2882-2886.

317. Yakimov M. M., Timmis K. N., Wray V, Fredrickson H. L. Characterization of a new lipopeptide surfacatnt produced by thermotolerant and halotolerant subsurface Bacillus licheniformis BAS 50. //Appl. Environ. Microbiol. 1995. vol. 61. pp. 1706-1713.

318. Zajic J. E., Guignard H., Gerson D.F. Emulsifying and surface active agents from Corynebacterium hydrocarboclastus. // Biotech. Bioeng. 1977. vol. 19. pp. 1285-1301.

319. Zajic J.E., Seffens W., Gurrola A. Oil recovery by bacterial and and polymer solutions in the hele-show model. // Proc. of 1982 Int. Conf. of microbial enhancement of oil recovery. Oklahoma. 1983.

320. Zarilla K.A., Perry J.J. Bacillus thermoleovorans, sp. nov., a species of obligately thermophilic hydrocarbon utilizing endospore-forming bacteria. // Syst. Appl. Microbiol. 1987. vol. 9. pp. 258-264.

321. Zeikus J.G., Weimer P.J., Nelson D.R., Daniels L. Bacterial methanogenesis: acetate as a methane precursor in pure culture. // Arch. Microbiol. 1975. vol. 104. pp. 129-134.

322. Zhang C.Y. Zhang J.C. A pilot test of EOR by in-situ microorganism fermentation in the Daqing oil field. // Dev. Petrol. Sci., 1993. vol 39. pp. 231-244.

323. Zhang Y., Miller R.M., Effect of rhamnolipid (biosurfactant) structure on solubilization and biodegradation of n-alkanes. // Appl. Env. Microbiol. 1995. vol. 61. P. 2247-2251.

324. ZoBell C.E. Bacteria as geological agent with particular reference to petroleum. // Petrol. World. 1943. vol. 40. pp. 30-36.

325. ZoBell C.E. Function of bacteria in the formation and accumulation of petroleum. // Oil Weekly. 1946. vol. 120. pp. 30-32.

Информация о работе

Григорьян, Александр Алексеевич
кандидата биологических наук
Москва, 2004
ВАК 03.00.07

Диссертация

Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы