Адгезия клеток родококков к жидким углеводородам и их производным

Рубцова, Екатерина Владиславовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Адгезия клеток родококков к жидким углеводородам и их производным
ВАК РФ 03.02.03, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Адгезия клеток родококков к жидким углеводородам и их производным"

На правах рукописи

РУБЦОВА Екатерина Владиславовна

4854463

АДГЕЗИЯ КЛЕТОК РОДОКОККОВ К ЖИДКИМ УГЛЕВОДОРОДАМ И ИХ ПРОИЗВОДНЫМ

03.02.03 Микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 7 Ф55 2011

Пермь-2011

4854463

Работа выполнена в лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермь

Научный руководитель:

доктор биологических наук Кунжина Мария Станиславовна Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Соловых Галина Николаевна кандидат биологических наук Полюдова Татьяна Вячеславовна

Ведущая организация:

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов

Защита диссертации состоится « февраля 2011 г. в часов на заседании диссертационного совета ДМ 004.019.01 в Институте экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН по адресу: 614081, г. Пермь, ул. Голева, д. 13. Факс:(342)2809211.

Автореферат диссертации размещен на сайте Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (http://www.iegm.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН.

Автореферат разослан <Уи/ р 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук

Максимова Юлия Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Бактериальная адгезия является начальным этапом процесса ассимиляции и биотрансформации органических субстратов. Повышенный интерес исследователей к процессам адгезии бактериальных клеток к углеводородным соединениям и их производным обусловлен возрастающим загрязнением окружающей среды гидрофобными ксенобиотиками (Johnsen et al., 2005; Liu et al., 2009). Гетерофазные микробиологические процессы находят всё более широкое применение в биотехнологиях получения красителей и ароматизаторов на основе углеводородного сырья (Morrish et ai, 2008; Garikipati et al., 2009), биотрансформации сложных органических соединений (León et al., 1998; Janikowski et al., 2002), а также в биотехнологиях очистки загрязненных углеводородами и маслами сточных вод (Quijano et al., 2009). Необходимо отметить, что если особенности адгезии микроорганизмов к твердым поверхностям и формирования биопленок в настоящее время интенсивно изучаются (Романова и др., 2006; Николаев, Плакунов, 2007; Speranza et al., 2004; Tsuneda et al., 2004; Bayoudh et al., 2006), то сведения об адгезивной активности бактериальных клеток в отношении жидких гидрофобных соединений немногочисленны и касаются, в основном, представителей гр&мотрицательных бактерий родов Pseudomonas и Acinetobacter (Rosenberg, 2006; Zoueki et al., 2010). Бактериальная адгезия к жидким углеводородам отдельными авторами (Busscher, van der Mei, 2006; Muñoz et al., 2007) рассматривается как механизм образования биопленок в водно-углеводородных средах, которые применяются в гетерофазных биореакторах. Аналогичные механизмы реализуются при бактериальной колонизации различных твердых поверхностей (трубопроводного и емкостного нефтяного оборудования, медицинского инструментария), покрытых жидкими гидрофобными пленками (Lejeune, 2003; Brakstad, Bonaunet, 2006).

Актинобактерии рода Rhodococcus - сравнительно новый объект промышленного использования, характеризующийся наличием полифункциональных оксигеназных ферментных комплексов и способностью к окислительной трансформации широкого спектра природных и антропогенных углеводородов. Адгезивные свойства родококков обусловливают эффективность процесса усвоения углеводородных субстратов и обеспечивают конкурентное преимущество данных

микроорганизмов в биотопах районов нефтяных загрязнений и нефтепромыслов (Ившина, 1997; \Vhyte е! а1., 1999). Реализация биотехнологического потенциала родококков предусматривает всестороннее изучение механизмов их адгезии к гидрофобным соединениям, а также физико-химических и биологических факторов, регулирующих данный процесс. В лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН в течение ряда лет изучаются закономерности адгезии клеток родококков к твердым носителям (Криворучко, 2008; Кт'огисЬко е1 а/., 2006, 2009), тогда как подобные исследования в отношении гидрофобных жидкостей ранее не проводились.

Цель настоящей работы - исследование особенностей и механизмов адгезивной активности актинобактерий рода Д/гоАзсос«« в отношении жидких углеводородных соединений и их производных.

Основные задачи исследования:

1. Исследовать адгезивные свойства родококков разных видов в отношении жидких углеводородов и их производных.

2. Определить термодинамические характеристики процесса адгезии клеток родококков к жидким углеводородам.

3. Изучить влияние условий культивирования родококков на их адгезивную активность.

4. Исследовать процесс адсорбционной иммобилизации клеток родококков в гидрофобизованном гелевом носителе.

Научная новизна. Установлено, что актинобактерии рода Мюс1ососст обладают высокой адгезивной активностью в отношении жидких углеводородов и их производных. Выявлена прямая зависимость показателя клеточной адгезии от длины углеродной цепи и степени гидрофобности н-алканов в ряду Сщ—>С!6. Показано, что адгезивные свойства родококков зависят от их штаммовой специфичности, экологической приуроченности и условий культивирования. Обосновано, что родококки, изолированные из нефтезагрязненных экосистем, характеризуются повышенной адгезивной активностью по сравнению с таковыми, изолированными из незагрязненных природных биотопов. Впервые выявлена достоверная корреляция между степенью адгезии клеток родококков к жидким

углеводородным субстратам и показателями клеточного роста. С использованием метода высокоточной межфазной тензиометрии исследована термодинамика адгезионного процесса и экспериментально подтвержден сорбционный механизм формирования биопленки R. ruber в водно-углеводородной системе.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные расширяют представление о процессе адгезии микроорганизмов к жидким гидрофобным субстратам как ключевом этапе ассимиляции углеводородных соединений и механизме адаптации к существованию в углеводородсодержащих биотопах. В результате проведенных исследований отобраны штаммы родококков с высокой (84-98%) степенью адгезивной активности в отношении алифатических и ароматических углеводородов, технических углеводородных смесей, пищевых и косметических масел. Выявленные закономерности изменения термодинамических параметров адгезионного процесса клеток родококков на границе раздела фаз углеводород-вода могут быть использованы при регуляции роста бактериальных биопленок в жидких гетерофазных системах. Разработан метод селективного выделения родококков из смешанных микробных популяций на колонке с гидрофобизованным полиакриламидным криогелем (криоПАЛГ). Определены оптимальные условия адсорбционной иммобилизации родококков, обеспечивающие повышенную жизнеспособность, каталитическую активность и функциональную стабильность закрепленных в криоПААГ клеток. Полученные данные и отобранные штаммы с высокой адгезивной активностью могут быть использованы при разработке иммобилизованных биокатализаторов процессов направленной трансформации углеводородных соединений и биоочистки нефтезагрязненных сточных вод.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Актинобактерии рода Rhodococcus обладают высокой адгезивной активностью в отношении жидких (алифатических, ароматических) углеводородов и их производных (технических углеводородных смесей, пищевых и косметических масел).

2. Адгезивные характеристики родококков .определяются степенью гидрофобное™ клеточной стенки и зависят от штаммовой специфичности, экологической приуроченности и условий культивирования.

3. Клетки родококков, адсорбируясь на межфазной поверхности углеводород-вода, проявляют выраженные поверхностно-активные свойства. При насыщении клетками межфазного сорбционного слоя наблюдается качественное изменение термодинамических параметров системы, что свидетельствует о начале процесса пленкообразования.

4. Использование в качестве носителя гидрофобизованного криоПААГ обеспечивает возможность селективного выделения родококков из смешанных микробных популяций.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные и прикладные исследования в биологии и экологии», Пермь, 2007; VI и VII Международной конференции «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии», Минск, 2008, 2010; III Международной конференции «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал», Пермь-Н. Новгород-Пермь, 2008; 14th International Biodeterioration and Biodegradation Symposium, Мессина, Италия, 2008; II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия 2009», Пермь, 2009; Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах», Москва, 2009; 14Ih European Congress on Biotechnology, Барселона, Испания, 2009; 24,h Conference of the European Colloid and Interface Society, Прага, Чехия, 2010.

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 2 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура работы. Работа изложена на 188 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 36 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 387 наименований, в том числе 57 на русском и 330 на английском языках.

Связь работы с крупными программами. Работа выполнена в лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и является частью исследований по теме «Изучение и сохранение функционального и видового разнообразия алканотрофных родококков in/ex situ, полезного для экзоценозов и практической деятельности человека» (номер госрегистрации 01.9.70 005279). Исследования поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований и министерства промышленности, инноваций и науки Пермского края (№ 07-04-97612-р_офи), Президента РФ "Ведущие научные школы" № НШ-4112.2008.4 и Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Рабочая коллекция, условия культивирования родококков. Объектом исследования служили 114 культур грамположительных бактерий, принадлежащих к родам Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Dietzia, Gordonia, Micrococcus, Rhodococcus и поддерживаемых в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов (акроним ИЭГМ; номер во Всемирной Федерации коллекций культур 768, www.iegm.rn/iegmcol/strains/index.html), а также грамотрицательные бактерии Escherichia coli К-12 и Pseudomonas fluorescens NCIMB 9046. В работе использовали 38 мутантных клонов R. ruber ИЭГМ 231, полученных методом неспецифического in vitro Тп5 мутагенеза с использованием транспозомного комплекса EZ::TN™ <KAN-2>Tnp Transposome™ (Epicentre Technologies, США) путем электропорации (Fernandes et al., 2001). Бактериальные культуры выращивали на твердых и в жидких питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МГ1А) и минеральной среде «К» с добавлением н-алканов (хч, Реахим, Пермь) в качестве единственного источника углерода при 28°С в течение 28-120 ч.

Для оценки влияния условий культивирования на адгезивную активность культуры родококков параллельно выращивали в МПБ, МПА, жидкой и агаризованной минеральной среде «К» с добавлением «-гексадекана, глюкозы или Твин-80 в качестве источника углеродного питания. Культивирование бактерий

осуществляли при температуре 17, 28, 37°С в условиях перемешивания (160 об./мин) либо стационарно в течение 3-7 сут.

Суммарные клеточные липиды родококков определяли согласно методике (Кейтс, 1975). Количество липидов выражали в процентах от сухого веса клеток.

Определение адгезивной активности исследуемых культур в отношении жидких углеводородов и масел. Адгезивную активность бактериальных культур определяли с помощью МАТН-теста (Microbial Adhesion to Hydrocarbons) (Rosenberg, 1984). В качестве гидрофобных субстратов использовали н-алканы: гексан, гептан, нонан, декан, ундекан, додекан, тетрадекан, гексадекан (Реахим); ароматические углеводороды: бензол, ксилол нефтяной марки Б, толуол (Реахим); технические углеводороды: дизельное топливо «Экто», ЛукойлПермь-Нефтеоргсинтез, керосин (ТС-1, Россия); моторное масло «Лукойл-люкс 5W40», в том числе отработанное; пищевые (оливковое, подсолнечное) и косметические (ланолин, касторовое, персиковое, вазелиновое) масла.

Бактериальную культуру, выращенную в МПБ, центрифугировали при 3000 об./мин в течение 15 мин и дважды отмывали PUM-буфером следующего состава (г/л): К2НР04хЗН20 - 22,2; КН2Р04 - 7,26; NH,N03 - 1,8; MgS04 * 7Н20 - 0,2; рН 7,1 (Rosenberg, 1981). Клетки суспендировали в данном буфере до достижения значения оптической плотности (On6(w„„), равного 0,48-0,50. В обезжиренные пробирки объемом 20 мл вносили полученную клеточную суспензию (4 мл) и добавляли исследуемый гидрофобный субстрат (1,6 мл). Содержимое пробирок интенсивно встряхивали в течение 2 мин на шейкере Vortex FS 16 (BioSan, Германия) при 2400 об./мин. После отстаивания полученной смеси в течение 5 мин отбирали водную фазу и измеряли ее оптическую плотность (ОПбоо™) на спектрофотометре Lambda EZ 201 (Perkin-Elmer, США) через 5, 10 мин, 2,24, 48 и 72 ч. Количество (%) адгезированных клеток определяли по разнице показателя оптической плотности исходной суспензии и таковой после смешивания с углеводородом с использованием формулы: [1 - (А/А0)]хЮО, где Ао - оптическая плотность исходной суспензии клеток, А - оптическая плотность суспензии клеток после смешивания с углеводородом. В качестве контролен использовали суспензию клеток без добавления углеводородов и масел, а также стерильный буфер с добавлением гидрофобного субстрата.

Гидрофобность клеток родококков определяли методом солевой агрегации (SAT - Salt Aggregation Test) (Krepsky et al., 2003). Визуальное наблюдение контрольных (суспензированных) и агрегированных клеток родококков под действием 0,2-2,ОМ раствора (NH^SC^ в 0,001М фосфатном буфере проводили с использованием светового микроскопа (Axiostar Plus, Zeiss, Германия). Фотодокументирование полученных изображений осуществляли с помощью фотокамеры (Pixera, США) и компьютерной программы «ВидеоТест -Размер 5.0» (Санкт-Петербург, Россия).

Определение термодинамических характеристик суспензии родококков на границе раздела фаз углеводород-вода. Определение поверхностного и межфазного натяжения в системе к-гексадекан-вода проводили методом отрыва кольца с использованием автоматического тензиометра Sigma 701 (KSV Instruments, Финляндия) совместно с коллегами кафедры общей физики Пермского государственного университета под руководством д.ф.-м.н., И.Ю. Макарихина. Готовили суспензии клеток родококков различной концентрации в дистиллированной воде. В качестве контроля использовали систему вода-н-гексадекан без добавления клеток. Регистрацию результатов измерения осуществляли с использованием программного обеспечения «Win Sigma» (KSV Instruments, Финляндия). На основании полученных экспериментальным путем значений поверхностного и межфазного натяжения суспензии рассчитывали свободную энергию и работу адгезии, общую энергию межфазного взаимодействия.

Адсорбционная иммобилизация клеток родококков

на гидрофобшованных криоПААГ-носителях. В качестве носителей использовали сорбционные пластиковые колонки (6,0x1,0 см) с широкопористым (размер пор 25-200 мкм) криогелем на основе полиакриламида (криоПААГ) (6,0 г), изготовленные в лаборатории биохимии (крио)полимеров Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Москва) по методу д.х.н. В.И. Лозинского. КриоПААГ-производные с различной степенью гидрофобное™ получали путем криополимеризации водного раствора акриламида и Ы,Ы'-метилен-бис-акриламида в соотношении 30:1 с добавлением аллилглицидилового эфира в концентрации 0,2, 1, либо 5 мол.% по отношению к количеству акриламида при -12°С в течение 18 ч, последующего оттаивания

и насыщения додециловым альдегидом (С 12) при pH 10 в течение 16 ч при комнатной температуре (Lozinsky et al., 1989). Скорость протока воды гидрофобизованных криоПААГ-носителей составила 410± 10 мл/ч.

Бактериальную культуру, выращенную в МПБ, центрифугировали при 3000 об./мин в течение 15 мин и дважды отмывали фосфатным буфером (pH 7,1) следующего состава (г/л): КН2Р04, 3,39; Na2HP04, 8,90. Использовали клеточные суспензии R. ruber ИЭГМ 231 с оптической плотностью (ОП«*,™) 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 и 2,0; а также A. simplex ИЭГМ 667, В. subtilis ИЭГМ 665, В. ammoniagenes ИЭГМ 1834, В. iodinum IEGM 1835, В. linens ИЭГМ1830, С. ammoniagenes ИЭГМ 1862, С. glutamicum ИЭГМ 1861, С. mediolanum ИЭГМ 1860, С. vitarumen ИЭГМ 1864, Е. coli К-12 M. luteus ИЭГМ 401, P. fluoresces NCIMB 9046, R. rhodochrous ИЭГМ 64 с оптической плотностью (ОПбоонм) 0,5. Определение сорбционной емкости гидрофобизованных гелевых носителей проводили путем пассивного пропускания 150 мл суспензии исследуемых бактериальных представителей через колонку с последующим отмыванием клеток фосфатным буфером до достижения ОПданм элюата, равной нулю. Степень адсорбции вычисляли по разнице ОПбоо суспензии клеток до и после прохождения через колонку с учетом разбавления элюата. В каждом варианте опыта использовали три идентичные криоПААГ-колонки с одинаковой степенью гидрофобности, а также три контрольные (негидрофобизованные) криоПААГ-колонки. Визуальное наблюдение иммобилизованных в криоПААГ клеток родококков проводили с использованием светового микроскопа с последующим фотодокументированием полученных изображений.

Селективность криоПААГ-колонок в отношении клеток R. ruber ИЭГМ 231 оценивали при пропускании смешанных в равных долях суспензий используемых в опыте бактериальных представителей через колонку с последующим промыванием колонки фосфатным буфером до достижения ОП^онм элюата, равной нулю. Содержимое колонки высеивали на МПА и инкубировали при 30 °С в течение 3 сут. Селективный индекс определяли путем подсчета отношения числа колоний R. ruber ИЭГМ 231 к общему числу выросших колоний. Подсчет вели визуально по оранжевой окраске колоний родококков, не характерной для других исследуемых бактериальных культур. Присутствие клеток R. ruber ИЭГМ 231 в криоПААГ подтверждали с помощью ПЦР с использованием видоспецифичных праймеров (Bell et al., 1999).

Определение жизнеспособности и функциональной активности иммобилизованных на гелевом носителе клеток родококков.

Жизнеспособность иммобилизованных на криоПААГ-колонке клеток определяли методом окрашивания йодонитротетразолием фиолетовым (Wrenn, Venosa, 1996). Число жизнеспособных клеток родококков рассчитывали по калибровочному графику зависимости ОП48онм раствора формазана в этилацетате от концентрации клеток, определенной высевом на МПА. Хранение клеток родококков, заключенных в гидрофобизованные производные криоПААГ, осуществляли при +5°С. Число жизнеспособных клеток определяли непосредственно после иммобилизации и хранения их в течение 6 мес.

Каталитическую активность и функциональную стабильность иммобилизованных клеток родококков определяли с помощью респирометра Columbus Micro-Oxymax® (Columbus Instruments, США). При этом скорость дыхания (мкл-мин-1), а также количество потребленного кислорода и углекислого газа (мкл) иммобилизованными и свободными клетками родококков в присутствии модельной нефти (Walker, Colwell, 1974). Параллельно в пробирках, соответствующих по размеру колонкам, готовили клеточные суспензии родококков в углеводородной эмульсии таким образом, чтобы концентрация свободных клеток была равной концентрации иммобилизованных клеток в соответствующей криоПААГ-колонке. Колонки и пробирки с клеточными суспензиями помещали в измерительные камеры респирометра и проводили измерение клеточного дыхания при температуре 28±1°С каждые 42 мин в течение 30 сут.

Статистическая обработка результатов исследования. Эксперименты проводили в 3-6-кратной повторности. Математическую обработку полученных данных осуществляли традиционными и непараметрическими методами с помощью компьютерных программ Excel 2003 (Microsoft Inc., 1999) и Statistica v. 6.0 (StatSoft Inc., 2001).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Характеристика адгезивных свойств актинобактерий рода Rhodococcus.

Как видно из табл. 1, все исследованные штаммы родококков проявляют выраженную адгезию (> 60%) в отношении н-гексадекана. Наибольшая адгезивная активность выявляется для представителей R. ruber (90 ± 6%) и R. opacus (88 ± 9%). Адгезивная активность культур, принадлежащих к другим видам родококков, составляет в среднем 70 ± 10%.

Таблица 1.

Адгезивная активность родококков разных видов в отношении н-гексадекана

Вид (Кол-во штаммов) Степень адгезии, % Стандартное отклонение, %

R. erythropolis (25) 58,9 30,83

R. fascians (15) 80,5 21,88

«R. longus» (11) 75,9 34,04

R. opacus (16) 87,5 8,64

R. rhodochrous (16) 66,5 21,32

R. ruber (30) 89,9 6,27

Примечание. Представлены средние данные МАТН-теста через 24 ч. Следует отметить, что штаммы, выделенные из нефтезагрязненных

биотопов, характеризуются повышенной адгезивной активностью по сравнению с таковыми, изолированными из незагрязненных местообитаний (рис. 1).

1 2 3

Рис. 1. Адгезивная активность культур родококков, выделенных из нефтезагрязненных (■) и незагрязненных (а) природных образцов, в отношении н-гексадекана.

1 - все исследуемые субстраты; 2 - почва; 3 - вода. Представлены результаты адгезивной активности 15 штаммов (R. erythropolis (3), R. fascians (2), «R. longus» (2), R. opacus (2), R. rhodochrous (3), R. ruber (3) с использованием МАТН-теста. * - Различия достоверны прир<0,05.

С целью определения влияния химической природы гидрофобного субстрата на интенсивность бактериальной адгезии исследовали различные углеводороды и их производные. Как видно из рис. 2, родококки проявляют высокую (свыше 6084%) степень адгезии к алифатическим и ароматическим углеводородам, минеральному и моторному маслам, керосину. Пониженная адгезивная активность родококков зарегистрирована в отношении ланолина и дизельного топлива.

н-Гексадекан н-Тетрадекан и-Додекан н-Ундекан н-Декан «-Нонан н-Гептан н-Гексан Бензол Ксилол Толуол Минеральное масло Ланолин Касторовое масло Персиковое масло Подсолнечное масло Оливковое масло Дизельное топливо Керосин

Моторное масло (чистое) Моторное масло (отработанное)

О 20 40 60 80 100 Степень адгезии, %

Рис. 2. Адгезивная активность клеток родококков в отношении жидких гидрофобных соединений.

Представлены средние данные адгезивной активности 22 штаммов (.R. erythropolis (5), R. fascians (3), «R. longus» (3), R opacus (3), R. rhodochrous (3), R. ruber (5).

По нашим данным, адгезия родококков к алифатическим углеводородам достоверно увеличивается (R=0,98 при /?=0,0005) с возрастанием числа углеродных атомов в молекуле н-алкана, что объясняется повышением показателя гидрофобности

углеводорода по мере увеличения длины его углеродной цепи.

Как видно из рис. 3, родококки формируют клеточные агрегаты под действием сравнительно низких (0,2-1,4М) концентраций сульфата аммония, что указывает на выраженную гидрофобность их клеточной стенки (Кгервку е1 а1., 2003; ОЬиек\уе е! а/., 2009).

1А

> 4 ФЧС,

. V --i, mfe

i'jArVi

[Б

mm*- .-'МШ

С \

WBkty-s1 ■ * " - А ¡'^ШШЯ

v 1

\ ~--r.tr-.

2Б

4 w '*«' KK - j» -I- •• , . <

' ' . ' j* vi- V I

■ - , - • Щ

; ИИ*

-W3

ЗБ

Г.«»«?.: - - ~ :

^ISap =

г я№ ■■-.■ Щ

V ч

ад

Ui3

4A • - - .

- v''% v , ^-У -

V.> - СШ : /./-

K.Of,> , v . t.>l ,

4Б

■ • . t f.

Рис. 3. Микрофотографии клеточных агрегатов родококков, формируемых в растворах сульфата аммония.

1 - R. erythropolis ИЭГМ 212 (А - контроль; Б - в присутствии 1,4М (NH4)2S04); 2 - R. fascians ИЭГМ 34 (А - контроль; Б - 0,2М (NH4)2S04); 3-й. rhodochrous ИЭГМ 647 (А - контроль; Б - 0,4М (NH4)2S04); 4- R. ruber ИЭГМ 219 (А - контроль; Б - 0,2М (NH4)2S04). Ув. х 1000.

Следует отметить, что для подавляющего большинства (78%) исследованных штаммов получено хорошее соответствие (рис. 4) данных адгезионного МА'ГН-теста и результатов определения степени гидрофобности методом солевой агрегации, что свидетельствует о равномерном распределении гидрофобных участков на поверхности клеток родококков (van der Mei et al., 1987; Sorongon el al., 1991). В то же время, единичные штаммы (R. fascians ИЭГМ 278; "R. longus" ИЭГМ 69, R. rhodochrous ИЭГМ 63, R. ruber ИЭГМ 241) характеризуются неравномерной локализацией гидрофобных сайтов клеточной стенки (см. рис. 4).

J оо

90 -

80 +

CN Сх) (N ON чс 00 QO о CS оо г-»

2 ъ я 2 U о S 2 й к с? <Т> •х 2 и n к

.«о | о §• *о .«з о §■ с .2

¿С •a.

е- е- oj

QS t< ОС

о-, о

ю (П N

_ J

чО vo \Q

2 2

— СГ\ чо

t П - (N

N N fi

2 2 2 2

u t_ и

Л С1) о о

К К К S

v к ^ v

ai й) м <и

-О ^ -С -й

О! << « О!

Рис. 4. Сравнительный анализ адгезивной активности и гидрофобности клеток родококков.

Приведены результаты МАТН-теста (столбцы) и метода солевой агрегации (точки).

На рис. 5 показана четкая зависимость (11=0,87, /?=0,0049) показателя клеточного роста от степени адгезии родококков к алкановому субстрату. Полученные результаты свидетельствуют о том, что интенсивность роста родококков в присутствии различных «-алканов обусловлена эффективностью процесса их адгезии к исследованным гидрофобным соединениям.

4.5

я 3,5

Ü 3-0

5 2,0

2 1-5

5 1,0

0,5

0.0

' 65 70 75 80 85 90 95 100 Степень адгезии. %

Рис. 5. Зависимость показателя клеточной биомассы родококков от их адгезивной активности в отношении алифатических углеводородов

(я-гексан, С6; н-гептак, С7; н-нонан, С9; н-декан, Сю; н-ундекан, Си; н-додекан, С12; к-тетрадекан, С]4; «-гексадекан, С]6).

Представлены средние данные для R. ruber ИЭГМ 219, ИЭГМ 231, ИЭГМ 326.

В табл. 2 приведены данные исследования адгезивной активности Тп5-мутантных клонов родококков, характеризующихся пониженной степенью адгезивной активности в отношении «-гексадекана по сравнению с родительским штаммом R ruber ИЭГМ 231, а также более низкими показателями накопления клеточной биомассы.

Таблица 2.

Адгезивная активность и показатели роста Тп5 мутанткых клонов R. ruber ИЭГМ 231 в присутствии и-гексадекана

Исследуемые мутантные клоны Степень адгезии, % Клеточная биомасса, г/л

R. ruber ИЭГМ 231 (исходный штамм) 96,6 ±2,4 4,4 ±0,1

2; 3; 4; 7; 9; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 21; 22; 30; 35; 42; 46; 49; 50; 119;137 80±4,3 - 97±2,5 2,6±0,05-4,1±0,63

7; 25; 31; 58; 66; 87; 110 60±3,1 -79±4,2 1,4±0,52-2,5±0,46

61 0 0

Следует отметить, что полученный мутантный клон 61, дефицитный по адгезивной активности и не способный к росту на н-гексадекане, характеризуется наиболее гидрофильной клеточной стенкой (количество суммарных липидов клеток составляет 5,4 ± 0,76% от сухого веса клеток, что в 2 раза меньше по сравнению с таковым родительского штамма).

Влияние условий культивирования родококков на их адгезивную активность. Результаты определения адгезивной активности клеток родококков в зависимости от состава среды их культивирования свидетельствуют о том (рис. 6), что представители R. opacus, R. rhodochrous и R. ruber проявляют высокую (75-90%) адгезивную активность при культивировании в присутствии углеводородов и без них. Это указывает на повышенную гидрофобность клеточной стенки родококков данных видов независимо от состава ростовой среды, что, по-видимому, обусловливает их врожденную адаптацию к усвоению гидрофобных субстратов.

Рис. 6. Адгезивная активность в отношении к-гексадекана клеток родококков, выращенных на разных средах: 1 - МПБ; 2 - минеральной среде в присутствии я-гексадекана; 3 - в присутствии глюкозы.

Приведены средние данные для родококков разных видов. В скобках - число исследованных штаммов.

Культивирование представителей К. егуЛгороИз, R. /а.чс/ап.^ и «R. longus» в присутствии н-гсксадекана способствует значительному (до 30%) повышению их адгезивной активности по сравнению с культурами, выращенными в богатой питательной среде. При использовании глюкозы в качестве единственного источника углерода средние показатели адгезии клеток родококков не превышают 55%. Сравнительный анализ средних показателей адгезии родококков в зависимости от состава питательной среды выявляет четкую тенденцию

100 1

■ 1

□ 2 □ 3

R. erythropolis R. fascians «R. longus» Я. opacus R. rhodochrous R. ruber (4) ' (4) (4) (4) (6) (8)

к повышению адгезивной активности клеток, культивируемых в присутствии н-гексадекана, по сравнению с таковой культур, растущих на гидрофильных субстратах. Наблюдаемую зависимость можно объяснить характерной реакцией родококков на присутствие в среде углеводородов. Известно (Ившина и др., 1997), что при росте R. rhodochrous и R. ruber на средах с жидкими и газообразными w-алканами индуцируется избыточный синтез линидных компонентов клеточной стенки, что способствует гидрофобизации клеточной поверхности и, как следствие, возрастанию степени адгезии клеток к углеводородным субстратам.

По нашим данным, наиболее благоприятные условия для роста подавляющего большинства исследованных культур родококков ограничены диапазоном рН 6-8 за исключением представителей R. ruber, способных расти также в щелочных (рН 9,0) условиях. При этом наиболее высокие (50-85%) показатели адгезии к н-гексадекану наблюдаются при культивировании родококков в нейтральной и слабощелочной (рН 7-8) средах (рис. 7).

R. eiythropolis R.fascians «R. longus» R. opacus R. rhodochrous R. ruber (4) (4) (4) (4) (6) (8)

Рис. 7. Влияние показателя кислотности среды культивирования родококков на их адгезивную активность в отношении н-гексадекана.

Приведены средние данные для штаммов родококков разных видов. В скобках - число исследованных штаммов.

Установлено, что гидродинамический режим культивирования родококков не оказывает существенного воздействия на их адгезивную активность, за исключением единичных штаммов «R. longus» ИЭГМ 68, R. rhodochrous ИЭГМ 608, ИЭГМ 647, выращивание которых в стационарных условиях способствовало 25-40%-му увеличению степени их адгезии к /i-гексадекану. При исследовании влияния температуры культивирования родококков на их адгезивную активность обнаружено, что представители R. rhodochrous и R. ruber, характеризующиеся

высокой (70-98%) степенью адгезии при 28°С, сохраняют данную активность при повышении и понижении температуры роста на 10"С. Однако для большинства исследованных культур зарегистрировано 5-20%-ое снижение показателя адгезии в отношении и-гексадекана при повышении температуры до 37°С. У штаммов R. rhodochrous ИЭГМ 64, ИЭГМ 608, ИЭГМ 647, R. opacus ИЭГМ 246, R. ruber ИЭГМ 328 адгезивная активность возрастает на 25-30% при снижении температуры культивирования до 17°С, что может являться адаптационным механизмом выживания алканотрофных родококков в холодных климатических условиях.

Термодинамика адгезионного процесса. При исследовании термодинамических свойств клеток R. ruber ИЭГМ 231 на границе раздела фаз н-гексадекан-вода (рис. 8) обнаруживается четкая зависимость их межфазной активности от концентрации клеточной суспензии.

60 -i

20 1-.-1-1-.-.-.-1-.-.-.-.-1-г—

0,1 1,0 2,0 3,0 4,0

Время, ч

Рис. 8. Динамика межфазного натяжения клеточной суспензии R. ruber ИЭГМ 231 в системе н-гексадекан-вода.

Показатели ОПвоонм суспензии клеток родококков: 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5. При концентрации клеток ОП^ош* = 1,25 не регистрируются стабильные показатели межфазного натяжения.

Так, при относительно невысоких (ОПбооНм<1>0) концентрациях клеточной суспензии увеличение количества клеток сопровождается постепенным понижением показателя межфазного натяжения на 3-6 мН/м. При дальнейшем увеличении концентрации (ОП«)онм>1,5) бактериальных клеток происходит резкое (на 15 мН/м) снижение значений межфазного натяжения до постоянной (28-29 мН/м) величины,

что объясняется насыщением межфазного слоя клетками родококков. Результаты анализа динамики снижения межфазного натяжения в зависимости от клеточной концентрации (рис. 9) позволяют предположить, что при достижении пороговой (ОГТ()00нм=1,5) концентрации клеток на границе раздела фаз н-гексадекан-вода происходит образование межклеточных контактов и инициация формирования бактериальной биопленки. Наблюдаемое постепенное снижение {см. рис. 8) показателей межфазного натяжения в контроле и при сравнительно невысоких (ОП6оонм<1>0) концентрациях клеточной суспензии, по-видимому, связано с участием диффузионных молекулярных переходов между водной и гидрофобной фазами (Hong et al., 2002). В то время как при использовании более концентрированных (ОПбоо,™>1,5) суспензий плотная упаковка клеток родококков в межфазном слое препятствует процессу диффузии молекул углеводорода в водную среду.

ОПбоо клеточной суспензии

Рис. 9. Изотермы межфазного натяжения суспензии клеток родококков на границе раздела фаз н-гексадекан-вода.

Представлены средние значения по результатам 18 измерений.

Выявленный факт подтверждается расчетом термодинамических показателей адгезионного процесса родококков на границе раздела фаз углеводород-вода (табл. 3), которые свидетельствуют о скачкообразном возрастании значений работы адгезии, резком снижении показателей свободной энергии адгезии и величины полной межфазной энергии, характерных для предельной сорбции клеток родококков в межфазном слое.

Таблица 3.

Термодинамические показатели адгезионного процесса на границе раздела фаз углеводород-вода

Клеточная суспензия, ОП600 Работа адгезии, мН/м Свободная энергия адгезии, мДж/м2 Полная межфазная энергия взаимодействия, мДж/м2

0 49,12 13,75 4,68

0,25 39,23 11,33 2,35

0,5 36,87 11,25 2,27

0,75 38,40 7,63 -1,71

1,0 39,49 4,66 -5,69

1,5 46,17 0,20 -16,42

2,0 51,72 0,08 -17,34

2,25 50,15 0,05 -17,73

Адсорбционная иммобилизация клеток родококков на криоПААГ, гидрофобизованном н-додеканом. На основании полученных данных по адгезии родококков к жидким углеводородам разработан метод их адсорбционной иммобилизации в криоПААГ, гидрофобизованном н-додеканом (Сп). Анализ влияния степени гидрофобности гелевого носителя на адсорбцию родококков позволил установить (рис. 10), что число прочно закрепленных (не отмываемых фосфатным буфером) клеток родококков возрастает на 30% и достигает 89% (1,12х 109 адсорбированных кл/г носителя) при увеличении содержания С]2 в криоПААГ от 0,2 до 1,0 мол.%. Данный показатель в 1,7 раз превышает контрольное значение для негидрофобизованного криоПААГ. Дальнейшее повышение степени гидрофобности криогеля (до 5,0 мол.% С]2) не приводит к увеличению числа адсорбированных клеток, что свидетельствует о достижении максимальной (1,1 ± 0,06)* 109 кл/г носителя) сорбционной емкости носителя в отношении клеток R. ruber и их равномерном распределении (рис. 11) в гелевом

Рис. 10. Адсорбция клеток R. ruber ИЭГМ 231 на криоПААГ-колонках с различной степенью гидрофобности.

Содержание н-додекана: 0; 0,2; 1,0 и 5,0 мол.%.

матриксе.

0 0,2 1,0 5,0 КриоПААГ-колонки с н-додеканом,

мол. %

Рис. 11. Микрофотография клеток R. ruber ИЭГМ 231, иммобилизованных в криоПААГ с 1,0 мол.% н-додекана.

Ув. хЮОО.

На основании полученных результатов по адсорбции клеток родококков на гидрофобизованной криоПААГ-колонке показана возможность селективного выделения представителей R. ruber из смешанных бактериальных популяций. По нашим данным, степень адсорбции практически всех исследованных культур (артробактер, бациллы, кишечная палочка, микрококки, псевдомонады), за исключением родококков, на гелевом носителе не превышает 30% (рис. 12), что коррелирует с низкими (табл. 4) показателями их адгезивной активности к углеводородному субстрату.

к 50 к

t 40

1 30

S 20 g

U 10 о

123456789 Бактериальные культуры

Рис. 12. Адсорбция бактериальных клеток в гидрофобизованном (I) и контрольном (без н-додекана) (II) криоПААГ.

Штаммы: 1 - A. simplex ИЭГМ 667; 2-5. subtilis ИЭГМ 665; 3-С. glutamicum ИЭГМ 1861, 4 - С. mediolanum ИЭГМ 1860, 5 - Е. coli К-12; 6 - М. luteus ИЭГМ 401; 7 - Р. ßuorescens NCIMB 9046; 8 - R. rhodochrous ИЭГМ 64; 9 -R. ruber ИЭГМ 231.

Таблица 4.

Адгезивная активность бактериальных культур в отношении н-гексадекана

Штамм Степень адгезии, %

A. simplex ИЭГМ 667 12,14

В. subtilis ИЭГМ 665 50,96

С. glutamicum ИЭГМ 1861 55,07

С. mediolanum ИЭГМ 1860 23,97

Е. coli К-12 12,36

М. luteus ИЭГМ 401 33,78

P. fluoresceins NCIMB 9046 16,60

R. rhodochrous ИЭГМ 64 93,1

R. ruber ИЭГМ 231 98,0

При пропускании смешанной бактериальной культуры через гидрофобизованную криоПААГ-колонку селективный индекс гелевого носителя в отношении R. ruber ИЭГМ 231 составляет 72%. Присутствие родококков в криоПААГ-колонке подтверждается путем постановки видоспецифичной ПЦР с использованием ДНК, выделенной непосредственно из криогеля. При этом наиболее яркие полоски на электрофореграмме регистрируются в пробах ДНК, выделенной из содержимого колонок с наибольшим количеством адсорбированных родококков (рис. 13).

1 2 3 4 5 6

300 п.н.

Рис. 13. Электрофореграмма продуктов амплификации ДНК R. ruber ИЭГМ 231 с использованием видоспецифичных праймеров.

1 - положительный контроль (R. ruber ИЭГМ 70т); 2, 3, 4 - ДНК из криоПААГ-колонки с 0,2; 1,0 и 5,0 мол.% н-додекана, соответственно; 5 -отрицательный контроль (деионизированная вода); 6 - маркер молекулярного веса (AmpliSize™ Molecular Ruler, Bio-Rad, США).

Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования гидрофобизованного криоПААГ для избирательной адсорбции микроорганизмов в зависимости от степени гидрофобности клеточной стенки, что обеспечивает их селективное выделение и концентрирование на криоПААГ-колонке.

Жизнеспособность и функциональная активность иммобилизованных в криоПААГ и свободных клеток родококков. Как видно из рис. 14, наиболее высокая скорость потребления 02 в присутствии модельной нефти характерна для родококков, иммобилизованных на колонке с криоПААГ, модифицированным 1,0 мол.% С12, что согласуется с максимальной концентрацией адсорбированных на данном носителе бактериальных клеток {см. рис. 10).

Рис. 14. Скорость потребления кислорода иммобилизованными (I) и свободными (II) клетками родококков в присутствии модельной нефти.

КриоПААГ с содержанием 0,2; 1,0 и 5,0 мол.% н-додекана. Представлены средние значения измерения скорости дыхания за 5 ч.

Скорость потребления 02 клетками родококков, адсорбированными в сильно гидрофобизованном (1,0 или 5,0 мол.% Ci2) криоПААГ, на 12-17% превышает таковую свободных клеток. Очевидно, в отличие от свободных клеток, адсорбированные родококки более устойчивы к токсическому действию углеводородов модельной нефти, и, следовательно, характеризуются повышенной метаболической активностью (Cassidy et al., 1996).

Как видно из рис. 15, динамика дыхательной активности иммобилизованных клеток R. ruber в присутствии нефтяных углеводородов характеризуется стабильным потреблением 02 и выделением С02 в течение всего срока (120 ч) наблюдения, что указывает на функциональную стабильность закрепленных клеток родококков. Жизнеспособность иммобилизованных родококков (рис. 16) после хранения в течение 6 мес составляет 93-95%.

0,7 -I

« 0,6 -я

5 0,5 -

.5 ~

0,2 1,0 5,0

КриоПААГ-колонки с содержанием н -додекана, мол.%

Рис. 15. Динамика потребления 02 (А) и выделения С02 (Б) иммобилизованными клетками родококков в присутствии модельной нефти.

КриоПААГ с содержанием: I - 0,2 мол.%; 2 - 1,0 мол.%; 3 - 5,0 мол.% н-додекана.

0,2 1,0 5,0

КриоПААГ-колонки с содержанием //-додекана, мол.%

Рис. 16. Жизнеспособность иммобилизованных клеток родококков после хранения в течение 6 мес.

КриоПААГ с содержанием 0,2; 1,0 и 5,0 мол.% и-додекана.

Таким образом, на основании полученных данных показана высокая каталитическая активность, функциональная стабильность и возможность длительного хранения без потери жизнеспособности закрепленных в гидрофобизованном криоПААГ клеток родококков. Полученные данные могут быть использованы при разработке иммобилизованного биокатализатора процессов направленной трансформации углеводородных соединений и биоочистки нефтезагрязненной воды.

Выводы

1. Установлено, что актинобактерии рода Rhodococcus проявляют выраженную (>60%) адгезивную активность в отношении жидких углеводородов и их производных. Наиболее высокие (93-98%) показатели адгезии выявлены у представителей R. opacus и R. ruber в отношении н-алканов.

2. Показано, что адгезивные свойства родококков зависят от физико-химических свойств гидрофобного субстрата, а также состава питательной среды, условий культивирования и экологической приуроченности штаммов. Родококки, изолированные из нефтезагрязненных экосистем, характеризуются повышенной адгезивной активностью по сравнению с таковыми из незагрязненных биотопов.

3. Выявлена положительная корреляция (R=0,87; Р=0,0049) между показателями клеточного роста и степенью адгезии родококков к жидким углеводородам. Обнаруженная зависимость подтверждается с использованием полученного Тп5-мутантного клона R. ruber с гидрофильной клеточной стенкой, дефицитного по адгезии к н-гексадекану и не способного к росту в присутствии н-гексадекана.

4. Определены термодинамические параметры (свободная энергия, работа адгезии, полная межфазная энергия) адгезионного процесса на границе раздела фаз н-гексадекан-вода, свидетельствующие о начале формирования биопленки при достижении пороговой концентрации клеток родококков в межфазном слое.

5. Разработан метод селективной адсорбции клеток родококков в гидрофобизованном криоПААГ, обеспечивающий выделение (свыше 70%) представителей R. ruber из смешанных бактериальных популяций. Иммобилизованные клетки родококков характеризуются высокими (93-95%) показателями жизнеспособности и функциональной стабильности в течение шести месяцев хранения.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Kuyukina M.S., Rubtsova E.V., Ivshina I.B., Ivanov R.V., Lozinsky V.l. Selective adsorption of hydrocarbon-oxidizing Rhodococcus cells in a column with hydrophobized poly(acrylamidc) cryogel // J. Microbiol. Methods. - 2009. - № 1 (79). -P. 76-81.

2. Куюкина M.C., Ившина И.Б., Рубцова E.B., Иванов Р.В., Лозинский В.И. Адсорбционная иммобилизация клеток родококков в гидрофобизованных производных широкопористого полиакриламидного криогеля // Прикл. биохимия и микробиология. - 2011. - № 2 (47). - С. 176-182.

Публикации в других журналах и сборниках

3. Рубцова Е.В. Изучение адгезионной способности клеток родококков в отношении углеводородных субстратов // Матер. Регион, науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные и прикладные исследования в биологии и экологии». - Пермь, 2007. - С. 101.

4. Куюкина М.С., Рубцова Е.В., Ившина И.Б. Адгезионная активность клеток родококков в отношении жидких углеводородов // Тез. Междунар. науч. конф. «Микроорганизмы и биосфера». - Москва, 2007. - С. 76.

5. Рубцова Е.В., Куюкина М.С., Ившина И.Б. Селективная адсорбция клеток родококков на колонке с гидрофобным криогелем на основе полиакриламида // Матер. Регион, конф. молодых ученых «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии». - Пермь, 2007. - С. 91.

6. Рубцова Е.В., Криворучко A.B., Куюкина М.С., Ившина И.Б. Адгезивные свойства коллекционных культур Rhodococcus spp. // Матер. VI Междунар. конф. "Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии". -Минск, 2008. - Т. 2. - С. 259-261.

7. Криворучко A.B., Рубцова Е.В., Серебренникова М.К. Исследование адгезивных свойств актинобактерий рода Rhodococcus с помощью Тп5 мутагенеза // В кн.: «Биология: традиции и инновации в 21 веке». - Казань. 2008. - Изд-во: КГУ, 2008. - С. 57-59.

8. Куюкина М.С., Рубцова Е.В., Ившина И.Б., Иванов Р.В., Лозинский В.И. Селективное выделение родококков методом адсорбции на полиакриламидном криогеле // Матер. III Междунар. конф. «Микробное разнообразие: современное состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал». - Пермь, 2008. -С. 170.

9. Kuyukina M.S., Rubtsova E.V., Ivshina I.В., Ivanov R.V., Lozinsky V.I. Selective adsorption of hydrocarbon-oxidizing Rhodococcus cells in the column with hydrophobized poly(acrylamide) cryogel // Abstr. 14th Intern. Biodeterioration and Biodégradation Symp. (IBBS-14). - Italy, 2008. - P. 135.

10. Рубцова E.B., Куюкина M.C., Ившина И.Б., Иванов Р.В., Лозинский В.И. Адсорбция клеток родококков на полиакриламидном криогеле с различной степенью гидрофобности // Матер. II Всерос. конгр. студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия 2009». - Пермь, 2009. - С. 66-68.

11. Рубцова Е.В., Криворучко А.В., Харахорина Р.А., Куюкина М.С., Ившина И.Б. Адгезия клеток родококков, выделенных из разных экосистем // Матер. Всерос. конф. «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах». - Москва, 2009. - Бюлл. Московского общ-ва испыт. природы. - 2009. - № 2 (114). Приложение 1. - С. 262-264.

12. Kuyukina M.S., Rubtsova E.V., Ivshina I.B., Ivanov R.V., Lozinsky V.I. Adsorption of hydrocarbon-oxidizing Rhodococcus cells in the polyacrylamide cryogel with increasing hydrophobicity //Abstr. 14й1 European Congr. of Biotechnology. Spain, 2009. -P. 114.

13. Рубцова E.B., Куюкина M.C. Влияние условий культивирования родококков на их адгезивную активность в отношении жидких углеводородов // Матер. VII Междунар. научн. конф. «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии». - Минск, 2009. - Изд-во: «Беларуская навука». -2010.-С. 328-384.

14. Rubtsova Е., Kuyukina M., Ivshina I., Kazakov A., Makarikhin I. Adhesion of hydrophobic Rhodococcus bacteria to the hexadecane-water interface // Abst. 24th Conf. of the European Colloid and Interface Society. - Czech Republic, 2010. - P. 328.

РУБЦОВА Екатерина Владиславовна

АДГЕЗИЯ КЛЕТОК РОДОКОККОВ К ЖИДКИМ УГЛЕВОДОРОДАМ И ИХ ПРОИЗВОДНЫМ

Автореферат

Подписано в печать - 14.01.2011. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 1,0 Формат 60x84/16. Набор компьютерный. Заказ № 4/2011.

Отпечатано в типографии издательства «Книжный формат» 61400, г. Пермь, ул. Пушкина, 80

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Рубцова, Екатерина Владиславовна

Введение 4 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Биологические особенности актинобактерий рода 10 Ююйососст

1.1. Экологическая характеристика родококков

1.2. Пути ассимиляции углеводородных субстратов

Глава 2. Адгезивная активность микроорганизмов 22 в отношении жидких гидрофобных соединений

2.1. Физико-химические свойства углеводородов и масел

2.2. Адгезия как механизм адаптации микроорганизмов к условиям внешней среды; термодинамические аспекты и механизмы процесса адгезии

2.3. Использование адгезивных свойств микроорганизмов 42 в биотехнологии

2.4. Адсорбционная иммобилизация клеток микроорганизмов

2.5. Состояние проблемы адгезии актинобактерий рода 53 Яко^сосст к жидким гидрофобным соединениям

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 3. Материалы и методы исследования г*

3.1. Рабочая коллекция, условия культивирования родококков

3.2. Тп5-мутагенез клеток родококков

3.3. Определение адгезивной активности исследуемых культур 64 в отношении жидких углеводородов и их производных

3.4. Определение степени гидрофобности клеток родококков

3.5. Определение общего липида в клетках родококков

3.6. Оценка углеводородокисляющей активности родококков

3.7. Определение термодинамических характеристик клеток 68 родококков на границе раздела фаз вода-воздух и вода-углеводород

3.8. Адсорбционная иммобилизация клеток микроорганизмов 69 в колонке, содержащей криогель на основе полиакриламида

3.9. Определение жизнеспособности и функциональной 71 активности иммобилизованных на гелевом носителе клеток

3.10. Статистическая обработка результатов исследования

Глава 4. Характеристика адгезивных свойств актинобактерий рода Rhodococcus

Глава 5. Термодинамические свойства клеток родококков 114 при взаимодействии с жидкими углеводородами

Глава 6. Адсорбционная иммобилизация клеток родококков 121 на полиакриламидном геле

Введение Диссертация по биологии, на тему "Адгезия клеток родококков к жидким углеводородам и их производным"

Актуальность проблемы. Бактериальная адгезия является начальным этапом процесса ассимиляции и биотрансформации органических субстратов. Повышенный интерес исследователей к процессам адгезии бактериальных клеток к углеводородным соединениям и их производным обусловлен возрастающим загрязнением окружающей среды гидрофобными ксенобиотиками (Johnsen et al., 2005; Liu et al., 2009). Гетерофазные микробиологические процессы находят всё более широкое применение в биотехнологиях получения красителей и ароматизаторов на основе углеводородного сырья (Morrish et al., 2008; Garikipati et al., 2009), биотрансформации сложных органических соединений (Leon et al., 1998; Janikowski et al., 2002), а также в биотехнологиях очистки загрязненных углеводородами и маслами сточных вод (Quijano et al., 2009). Необходимо отметить, что если особенности адгезии микроорганизмов к твердым поверхностям и формирования биопленок в настоящее время интенсивно изучаются (Романова и др., 2006; Николаев, Плакунов, 2007; Speranza et al., 2004; Tsuneda et al., 2004; Bayoudh et al., 2006), то сведения об адгезивной активности бактериальных клеток в отношении жидких гидрофобных соединений немногочисленны и касаются, в основном, представителей грамотрицательных бактерий родов Pseudomonas и Acinetobacter (Rosenberg, 2006; Zoueki et al., 2010). Бактериальная адгезия к жидким углеводородам отдельными авторами (Busscher, van der Mei, 2006; Munoz et al., 2007) рассматривается как механизм образования биопленок в водно-углеводородных средах, которые применяются в гетерофазных биореакторах. Аналогичные механизмы реализуются при бактериальной колонизации различных твердых поверхностей (трубопроводного и емкостного нефтяного оборудования, медицинского инструментария), покрытых жидкими гидрофобными пленками (Lejeune, 2003; Brakstad, Bonaunet, 2006).

Актинобактерии рода Ююс1ососси8 — сравнительно новый объект промышленного использования, характеризующийся наличием полифункциональных оксигеназных ферментных комплексов и способностью к окислительной трансформации широкого спектра природных и антропогенных углеводородов. Адгезивные свойства родококков обусловливают эффективность процесса усвоения углеводородных субстратов и обеспечивают конкурентное преимущество данных микроорганизмов в биотопах районов нефтяных загрязнений и нефтепромыслов (Ившина, 1997; ^Ъу1е et а1., 1999). Реализация биотехнологического потенциала родококков предусматривает всестороннее изучение механизмов их адгезии к. гидрофобным соединениям, а также физико-химических и биологических факторов, регулирующих данный процесс. В лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН в течение ряда лет изучаются закономерности адгезии клеток родококков к твердым носителям (Криворучко, 2008; КпуошсЫсо а1., 2006, 2009), тогда как подобные исследования в отношении гидрофобных жидкостей ранее не проводились.

Цель, настоящей работы - исследование особенностей и механизмов адгезивной активности актинобактерий рода Ккойососст в отношении жидких углеводородных соединений и их производных.

Основные задачи исследования:

2. Определить термодинамические характеристики процесса адгезии клеток родококков к жидким углеводородам.

3. Изучить влияние условий культивирования родококков на, их адгезивную активность.

4. Исследовать процесс адсорбционной иммобилизации клеток родококков в гидрофобизованном гелевом носителе.

Научная новизна. Установлено, что актинобактерии рода Rhodococcus обладают высокой адгезивной активностью в отношении жидких углеводородов и их производных. Выявлена прямая зависимость показателя клеточной адгезии от длины углеродной цепи и степени гидрофобности н-алканов в, ряду Сю—>Ci6- Показано, что адгезивные свойства родококков зависят от их штаммовой специфичности, экологической приуроченности и условий культивирования. Обосновано, что родококки, изолированные из нефтезагрязненных экосистем, характеризуются повышенной адгезивной активностью по сравнению с таковыми, изолированными из незагрязненных природных биотопов. Впервые выявлена достоверная корреляция1 между степенью адгезии клеток родококков к жидким углеводородным субстратам и показателями клеточного роста. С использованием метода высокоточной межфазной тензиометрии исследована термодинамика адгезионного процесса и экспериментально подтвержден сорбционный механизм формирования биопленки R. ruber в водно-углеводородной системе.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные расширяют представление о процессе адгезии микроорганизмов к жидким гидрофобным субстратам как ключевом этапе ассимиляции углеводородных соединений и механизме адаптации к существованию в углеводородсодержащих биотопах. В результате проведенных исследований отобраны штаммы родококков с высокой (84-98%) степенью адгезивной активности в отношении алифатических и ароматических углеводородов, технических углеводородных смесей, пищевых и косметических масел. Выявленные закономерности изменения термодинамических параметров адгезионного процесса клеток родококков на границе раздела фаз углеводород-вода могут быть использованы, при регуляции роста бактериальных биопленок в жидких гетерофазных системах. Разработан метод селективного выделения родококков из смешанных микробных популяций на колонке с гидрофобизованным полиакриламидным криогелем (криоПААГ). Определены оптимальные условия адсорбционной иммобилизации родококков, обеспечивающие повышенную жизнеспособность, каталитическую активность и функциональную стабильность закрепленных в криоПААГ клеток. Полученные данные и отобранные штаммы с высокой адгезивной активностью могут быть использованы при разработке иммобилизованных биокатализаторов процессов направленной трансформации углеводородных соединений и биоочистки нефтезагрязненных сточных вод.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Актинобактерии рода КНо(1ососст обладают высокой адгезивной активностью в отношении жидких (алифатических, ароматических) углеводородов и их производных (технических углеводородных смесей, пищевых и косметических масел).

2. Адгезивные характеристики родококков определяются степенью гидрофобности клеточной стенки и зависят от штаммовой специфичности, экологической приуроченности и условий культивирования.

3. Клетки родококков, адсорбируясь на межфазной поверхности углеводород-вода, проявляют выраженные поверхностно-активные свойства. При насыщении клетками- межфазного сорбционного слоя наблюдается качественное изменение термодинамических параметров системы, что свидетельствует о начале процесса пленкообразования.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные и прикладные исследования в биологии и экологии», Пермь, 2007; VI и VII Международной конференции «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии», Минск, 2008, 2010; III Международной конференции «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал», Пермь-Н. Новгород-Пермь, 2008; 14th International Biodeterioration and Biodégradation Symposium, Мессина, Италия, 2008; II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия 2009», Пермь, 2009; Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах», Москва, 2009; 14th European Congress on Biotechnology, Барселона, Испания, 2009; 24th Conférence of the European Colloid and Interface Society, Прага, Чехия, 2010.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Рубцова, Екатерина Владиславовна

ВЫВОДЫ

4. Определены термодинамические параметры (свободная энергия, работа адгезии, полная межфазная энергия) адгезионного процесса на границе раздела фаз я-гексадекан-вода, свидетельствующие о начале формирования биопленки при достижении пороговой концентрации клеток родококков в межфазном слое.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа представляет собой комплексное исследование адгезивных свойств коллекционных штаммов родокококков в отношении жидких углеводородов и их производных. В результате проведенных экспериментов установлено, что актинобактерии рода Rhodococcus обладают высокой (>60%) адгезивной активностью в отношении жидких гидрофобных соединений. Наибольшие показатели адгезии зарегистрированы в отношении представителей R. ruber и R. opacus.

Нами показано, что наиболее эффективными субстратами для адгезии клеток родококков являются н-алканы (64-84% прикрепленных клеток), моторное (79%) и минеральное (78%) масла, керосин (71%) и ксилол нефтяной (74%). Выявлена прямая зависимость показателя клеточной адгезии от длины углеродной цепи и степени гидрофобности н-алканов в ряду С1 q—>С[б- Экспериментально подтверждено, что адгезивные свойства родококков зависят от источника углеродного питания, солености, кислотности и температуры среды культивирования, а также от физико-химических свойств гидрофобного соединения, соотношения гидрофобной/водной фаз, продолжительности контакта между ними и температуры окружающей среды. Показано, что культивирование родококков при 28°G в нейтральной или слабощелочной богатой питательной среде или минеральной среде1 с добавлением н-гексадекана способствует наибольшей адгезивной активности клеток. По нашим данным, максимальные показатели адгезии наблюдаются при соотношении гидрофобной/водной фаз 1:2,5.

Экспериментально обосновано, что адгезия является необходимым этапом в ассимиляции гидрофобных соединений и может рассматриваться как адаптивный механизм к условиям существования в углеводородсодержащих биотопах. Нами установлена достоверная корреляция (R=0,87, р=0,0049) между показателями клеточного роста родококков в присутствии гидрофобных соединений и адгезивной активностью в отношении данных соединений. Кроме того, показано, что для штаммов, обладающих высокой (> 70%) адгезивной активностью, степень потребления углеводородов составляет в среднем 44%. В то время как для штаммов с более низкими (< 70%) показателями адгезии в отношении исследуемых углеводородов, данный показатель не превышал 22%. Установлено также, что для штаммов родококков, выделенных из нефтезагрязненных биотопов, характерна высокая (82,46%) адгезивная активность, при этом степень потребления углеводородов данными культурами составляет 47,16%. В то время как для родококков, выделенных из незагрязненных проб, аналогичные показатели составили 75,16 и 34,65%, соответственно.

В результате исследования процесса накопления биомассы клетками родококков в присутствии различных н-алканов выявлена четкая зависимость (R=0,87, р=0,0049) показателя, клеточного роста от степени адгезии родококков к алкановому субстрату. Полученные результаты свидетельствуют о том, что интенсивность роста данных бактерий в присутствии исследуемых углеводородов- обусловлена эффективностью процесса их адгезии к этим гидрофобным соединениям. Следует отметить, что мутантный клон R. ruber ИЭГМ 231', полученный путем транспозонного мутагенеза, дефицитный по адгезивной активности, не способен к росту на н-гексадекане. При этом количество суммарных клеточных липидов данного клона составляет 5,4 ± 0,76 % от сухого веса клеток, что в 2 раза меньше по сравнению с таковым родительского штамма.

Исследование термодинамических параметров процесса адгезии клеток родококков на разделе фаз углеводрод-вода с использованием автоматического тензиометра показало четкую зависимость их межфазной (R=-0,9872, р=0,0002) и поверхностной (R=-0,9700, /7=0,00001) активности от используемой клеточной концентрации. Расчет термодинамических параметров адгезионного процесса, в частности свободной энергии и работы адгезии, показал, что при достижении пороговой концентрации бактериальных клеток происходит образование межклеточных контактов и инициация формирования бактериальной биопленки. Полученные данные могут быть использованы для регуляции роста бактериальных биопленок в жидких гетерофазных системах.

На основании данных по адгезии родококков к жидким углеводородам показана возможность их иммобилизации и концентрирования в колонке с гелевым носителем на основе криоПААГ. Установлено, что гидрофобизация носителя путем ввода остатков н-додекана в структуру гидрофильного криогеля способствует увеличению адсорбционной емкости криоПААГ на 40-50%. Подобраны оптимальные условия сорбционной иммобилизации клеток родококков на гелевом носителе. Выявлена высокая функциональная стабильность закрепленных в гидрофобизованном криоПААГ клеток R. ruber. Показано, что дыхательная активность иммобилизованных родококков превосходит таковую свободных клеток на 15-17%. Показана возможность длительного (0,5 года) хранения иммобилизованных родококков без потери их жизнеспособности.

В результате проведенных исследований разработан метод селективного выделения и концентрирования актинобактерий рода Rhodococcus из смешанных бактериальных популяций с использованием гидрофобизованной криоПААГ-колонки: Полученные данные могут быть использованы при разработке биокатализатора на основе иммобилизованных клеток родококков для направленной трансформации углеводородных соединений и биоочистки нефтезагрязненных вод.

145

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Рубцова, Екатерина Владиславовна, Пермь

1. Абрамзон A.A., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение: учеб. пособие для вузов / Под. ред. A.A. Абрамзона. Л.: Химия, 1988. — 200 с.

2. Березин И.В. Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин, Н.Л. Клячко, A.B. Левашов и др. // Биотехнология: учеб. пособие для вузов. 7 изд. -М.: Высш. шк., 1987. 159 с.

3. Биосинтез биологически активных веществ иммобилизованными клетками микроорганизмов / Н.С. Егоров, Н.С. Ландау, Е.А. Борман и др. // Прикл биохимия и микробиология. 1984. -Т. 20, №5 — С. 579-592.

4. Биотрансформация ß-ситостерола и сложных эфиров ß-ситостерола актинобактериями рода Rhodococcus / И.Б. Ившина, В.В. Гришко, Е.М. Ноговицина и др. // Прикл биохимия и микробиология. 2005. — Т. 41, №6.-С. 626-633.

5. Бирюков В.В., Барбот B.C. Основные направления разработки аппаратуры для биосинтеза микробных метаболитов иммобилизованными клетками аэробных микроорганизмов: сб. науч. трудов «Иммобилизованные клетки в биотехнологии». — Пущино, 1987.-С. 72-86.

6. Влияние солености среды на деструкцию нефтяных масел нокардиоподобными бактериями / И.С. Звягинцева, М.Н. Поглазов, М.Т. Готоева и др. // Микробиология. 2001. - Т. 70, № 6. - С. 657666.

7. Влияние состава клеточных липидов на формирование неспецифической антибиотикорезистентности алканотрофных родококков / М.С. Куюкина, И.Б. Ившина, М.И. Рычкова и др. // Микробиология. 2000. - Т. 69, № 1. - С. 62-69.

8. Гвоздяк П.И. Иммобилизованные микроорганизмы в очистке сточных вод от ксенобиотиков: сб. науч. трудов «Иммобилизованные клетки в биотехнологии». — Пущино, 1987. — С. 57-61.

9. Дерягин Б.В., Кротова H.A., Смилга В.П. Адгезия твердых тел. — М.: Наука, 1973.-278 с.

10. Жубанова A.A. Шигаева М.Х. Иммобилизованные клетки микроорганизмов // Биотехнология. Теория и практика. — 1997. — № 2. — С. 35-38.

11. Звягинцев, Д.Г. Почва и микроорганизмы. — М.: Изд-во МГУ, 1987. — 256 с.

12. Зимон, А. Д. Коллоидная химия: учеб. для вузов. 4-е изд., испр. и доп. - М.: АГАР, 2003. - 318 с.

13. Ившина И.Б. Бактерии рода Rhodococcus (иммунодиагностика, детекция, биоразнообразие) : дис. . д-ра биол. наук : 03.00.07 : защищена 23.12.1997 : утв. 06.03.1998 / Ившина Ирина Борисовна. — Пермь, 1997.- 197 с

14. Ившина И.Б., Пшеничнов P.A., Оборин A.A. Пропанокисляющие родококки. Свердловск.: УНЦ АН СССР, 1987. - 125 с.

15. Илялетдинов А.Н. , Алиева P.M. Микробиологическая очистка промышленных сточных вод иммобилизованными клетками микроорганизмов-деструкторов: сб. науч. трудов «Иммобилизованные клетки в биотехнологии». — Пущино, 1987. С. 62-71.

16. Иммобилизация клеток Е. coli в макропористые криогели на основе полиакриламида / К.А. Луста, Н.Г. Старостина, Н.Б. Горкина и др. // Прикл биохимия и микробиология. 1988. - Т. 24, №4. - С. 504-513.

17. Иммобилизация уксуснокислых бактерий на углеродных волокнах и использование их для трансформации тиодигликоля / Н.Г. Медведева, Ю.А. Гриднева, A.A. Лысенко и др. // Биотехнология. -2001.-№ 5.-С. 51-57.

18. Иммобилизованные клетки микроорганизмов / А.П. Синицын, Е.И. Райнина, В.И. Лозинский и др.. -М.: Изд-во МГУ, 1994. 288 с.

19. Использование иммобилизованных клеток микроорганизмов для получения этанола: Сб. науч. трудов «Иммобилизованные клетки в биотехнологии» / А.П. Синицын, Е.И. Райнина, Г.П. Бачурина и др.. -Пущино, 1987. С. 87-95.

20. Каталог штаммов региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов / под ред. И.Б. Ившиной. -М.: Наука, 1994.- 163 с.

21. Квасников Е.И. Клюшникова Т.М. Микроорганизмы деструкторы нефти в водных бассейнах. - Киев.: Наукова думка, 1981. - 132 с.

22. Кейтс М. Техника липидологии. Выделение, анализ и идентификация липидов. -М.: Мир, 1975. 324 с.

23. Коронелли Т.В. Поступление углеводородов в клетки микроорганизмов // Успехи микробиологии. 1980. - № 15. - С. 99-111.

24. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде (обзор) // Прикл биохимия и микробиология. 1996. - Т. 32, № 6. - С. 579-585.

25. Костерин A.B., Софинская O.A. Эффект влажности и верхнего техногенно незагрязненного слоя почвы в биодеградации тридекана // Вестник СамГУ — Естественнонаучная серия. Второй спец. вып. 2004. -С. 158- 175.

26. Кощеенко К.А., Суходольская Г.В. Иммобилизация клеток микроорганизмов: Сб. науч. трудов «Иммобилизованные клетки в биотехнологии». — Пущино, 1987. С. 4-13.

27. Криворучко A.B. Адсорбционная иммобилизация клеток алканотрофных родококков : дис. . к-та биол. наук : 03.00.07 : защищена 06.11.2008 : утв 16.01.2009 Текст./ Криворучко Анастасия Владимировна. — Пермь, 2008. — 174 с.

28. Лозинский, В.И. Новое семейство макропористых и сверхмакропористых материалов биотехнологического назначения — полимерные криогели // Известия РАН, Сер. хим. 2008. - № 5. — С.996-1013.

29. Лосиков Б.В. Нефтепродукты. Свойства, качество, применение: справочник. — М.: Химия, 1966. 776 с.

30. Методы общей бактериологии. Том 3 / пер. с англ. / под ред. Ф. Герхардта и др. М.: Мир, 1984. - 264 с.

31. Молекулярная генетика: учеб.-метод. пособие / под. ред. С.В. Боронниковой; Перм. ун-т. Пермь, 2007. Никитина О.А. - 150 с.

32. Нестеренко О.А., Квасников Е.И., Ногина Т.М. Нокардиоподобные и коринеподобные бактерии . Киев: Наукова думка, 1985. - 336 с.

33. Николаев Ю.А., Плакунов В.К. Биопленка — «город микробов» или аналог многоклеточного организма? // Микробиология. 2007. - Т.76, №2.-С. 149-163.

34. Оборин А.А., Стадник Е.В. Нефтегазопоисковая геомикробиология. — Екатеринбург: УрО РАН, 1996. 406 с.

35. Образование водорода термофильными анаэробными бактериями Clostridium thermosaccharolyticum, иммобилизованными в криогель поливинилового спирта / О.А. Никитина, С.С. Зацепин, С.В. Калюжный и др. // Микробиология. 1993. -Т. 62, № 3. - С. 477-489.

36. Осипов А.И. Пономарева Л.В., Иванова Т.А. Диологическая очистка нефтезагрязненных почв // Доклады РАСХН. 1998. - № 6. - С. 20-22.

37. Оценка гидрофобных свойств бактериальных клеток по адсорбции на поверхности капель хлороформа / Е.В. Серебрякова, И.В. Дармов, Н.П. Медведев и др. // Микробиология. 2002. - Т. 71, № 2. - С. 237-239.

38. Петров А.А. Химия алканов. М.: Наука, 1974. - 243 с.

39. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах. М.: Наука, 1988. — 254 с.

40. Поверхностные явления в масляных фракциях / И.В. Ионова,

41. B.П. Барабанов, Д.Н. Колушев и др. // Структура и динамика молекулярных систем. 2003. - Т. 10, ч. 3. - С. 121-123.

42. Позмогова И.Н. Возможные пути окисления жидких н-алканов микроорганизмами // Успехи микробиологии. — 1968. № 5. - С. 62-89.

43. Полярные липиды углеводородокисляющих бактерий / Т.В. Коронелли,

44. C.Г. Юферова, В.В. Ильинский и др. // Микробиология. 1993. -Т.62., № 2. С. 231-237.

45. Разработка феноменологической модели кинетики бактериальной адсорбции на низкоэнергетических поверхностях / В.В. Федорович, C.B. Калюжный, П. ван дер Мирен и др. // Вестн Моек ун-та. Сер. 2. Химия. 2002. - Т. 43, № 6. - С. 417-419.

46. Рачинский В.В., Давидова Е.Г., Лопатышкина А.И. Локализация окисления н-парафинов дрожжами // ДАН СССР. — 1971. Т. 200," № 2. - С. 457-460.

47. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах: Коллоидная химия. — М.: Наука, 1978. 368 с.

48. Сидоренко C.B. Инфекционный процесс как "диалог""между хозяином и паразитом // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия.-2001.-Т. 3, № 4. С. 301-315.

49. Скрябин Г.К., Головлева Л.А. Использование микроорганизмов в органическом синтезе. М.: Наука, 1976. — 336 с.

50. Современная микробиология. Прокариоты. В 2-х тт / под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. М.: Мир, 2005. - Т.2 - 496 с.

51. Сорбция микроорганизмов крупнопористыми агарозными криогелями, содержащими привитые алифатические цепи различной длины / В.Г. Евтюгин, А.Б.Маргулис, Л.Г. Дамшкалн и др. // Микробиология. — 2009. Т. 78, № 5. - С. 667-673.

52. Образование биопленок пример социального поведения бактерий / Ю.М. Романова, Т.А. Смирнова, A.JI. Андреев, Т.С. Ильина, Л.В. Диденко, A.JI. Гинцбург // Микробиология. - 2006. - Т. 75, № 4. -С. 556-661.

53. Тютюнников Б.Н. Химия жиров. М.: Пищевая промышленность, 1974.-446 с.

54. Фенотипическая характеристика родококков из различных экосистем / И.Б. Ившина, М.В. Бердичевская, Л.В. Зверева и др. // Микробиология. 1995. - Т. 64, № 4. -С. 507-513.

55. Физико-химические основы иммобилизации клеток методом сорбции (обзор) / Е.И. Козляк, М.М. Якимов, И.Б. Уткин и др. // Прикл биохимия и микробиология. 1991. - Т. 27, № 6. - С. 788-803.

56. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1988.-464 с.

57. Шеховцова Н.В., Звягинцев Д.Г., Паников Н.С. Кинетика, роста Arthrobacter globiformis и Pseudomonas fluorescens на средах со стекловолокном // Микробиология. — 1992. -Т. 61, № 6. — С. 995— 1004.

58. A comparison of five methods for assaying bacterial hydrophobicity / J.K. Dillon, J.A. Fuerst, A.C. Hayward et al. // J. Microbiol. Methods. -1986. V. 6, N. l.-P. 13-19.

59. A comparison' of thermodynamic approaches to predict the adhesion of dairy microorganisms to solid substrata / M.N. Bellon-Fontaine, N. Mozes, H.C.Van der Mei et al. II Cell Biophys. -1990. V. 17, N. 1. - P. 93-106.

60. A comparison of various methods to predict bacterial predilection for organic solvents used as reaction media / T. Hamada, Y. Sameshima, K. Honda et al. II J. Biosci. Bioeng. 2008. - V. 106, N. 4. - P. 357-362.

61. A GAC biofilm reactor for the continuous degradation of 4—chlorophenol: treatment efficiency and microbial analysis / M.F. Carvalho, I. Vasconcelos, A.T. Bull et al. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. - V. 57, N. 3. -P. 419-426.

62. A new test based on 'salting out' to measure relative surface hydrophobicity of bacterial cells / M. Lindahl, A. Faris, T. Wadstrom et a\. II Biochim. Biophys. Acta. 1981. -V. 677, N. 3-4. - P. 471^176.

63. A novel transformation of polychlorinated biphenyls by Rhodococcus sp. strain RHA1 / M. Seto, K. Kimbara, M. Shimura et al.- II Appl. Environ. Microbiol. 1995. -V. 61, N. 9. 3353-3358.

64. A rewiew: The genus Rhodococcus / K.S. Bell, J.C. Philp, D.W.J. Aw et al. II J. Appl. Microbiol. 1998. - V. 85, N. 2. - P. 195-210.

65. Abbasnezhad H., Gray M.R., Foght J.M. Two different mechanisms for adhesion of Gram-negative bacterium, Pseudomonas fluorescens LP6a, to an oil-water interface // Colloids Surf. B Biointerfaces. 2008. - V. 62, N l.-P. 36-41.

66. Abu-Lail N.I., Camesano T.A. Role of ionic strength on the relationship of biopolymer conformation, DLVO contributions, and steric interactions to bioadhesion of Pseudomonas putida KT2442 // Biomacromolecules. — 2003. V.4, N 4. P. 1000-1012.

67. Acetylene degradation by new isolates of aerobic bacteria and comparison of acetylene hydratase enzymes / B.M. Rosner, F.A. Rainey, R.M. Kroppenstedt et al. II FEMS Microbiol. Letters. 1997. - V. 148, N. 2: -P. 175-180.

68. Adamson A.W., Gast A.P. Physical chemistry of surfaces. 6th ed. — John Wiley & Sons.- 1997. - 804 p.

69. Adaptation of Rhodococcus erythropolis DCL14 to growth on n—alkanes, alcohols and terpenes / C.C.R. de Carvalho, B. Parreno-Marchante, G. Neumann et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005b. - V. 67, N. 3. -P. 383-388.

70. Adhesion and aggregation ability of probiotic strain Lactobacillus acidophilus M92 / B. Kos, J. Suskovic, S.Vukovic et al. // J. Appl. Micorbiol. 2003. - V. 94, N. 6. - P. 981-987.

71. Adhesion of Acinetobacter venetianus to diesel fuel droplets studied with in situ electrochemical and molecular probes / F. Baldi, N. Ivosevic, A. Minacci et al. II Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65, N. 5. -P. 2041-2048.

72. Adhesion of single bacterial cells in the micronewton range / P.H. Tsang, G. Li,. Y.V. Brun et al. Il Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. - V. 103. -P. 5764—5768.

73. Adhesion to cellulose of the Gram-positive bacterium Ruminococcus albus involves type IV pili / H. Rakotoarivonina, G. Jubelin, M. Hebraud et al. Il Microbiology. -2002. V. 148.-P. 1871-1880.

74. Adhesion, autoaggregation and hydrophobicity of 13 strains of Bifidobacterium longum / B. Del Re, B. Sgorbati, M. Miglioli et al. Il Lett. Appl. Microbiol. 2000. - V. 31, N. 6. - P. 438-442.

75. Affinity fractionation of lymphocytes using a monolithic cryogel / A. Kumar, F.M. Plieva, I.Yu et al. II J Immunol Methods. 2003. -V. 283, N 1-2.-P. 185-194.

76. Alkanotrophic Rhodococcus ruber as a biosurfactant producer / J.C. Philp, M.S. Kuyukina, I.B. Ivshina et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. -V. 59, N. 2-3 .-P. 318-324.

77. Alvarez H.M. Relationship between b-oxidation pathway and the hydrocarbon-degrading profile in the Actinomycetes bacteria // Int. Biodeterior. Biodegrad. 2003. - V.52, N 1. - P. 35-42.

78. An alkane-responsive expression system for the production of fine chemicals / S. Panke, A. Meyer, C.M. Huber et al. // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65, N. 6. - P. 2324-2332.

79. An oil-degrading bacterium: Rhodococcus erythropolis strain 3C-9 and its biosurfactants / F. Peng, Z. Liu, L. Wang et al. II J. Appl. Microbiol. -2007.-V. 102, N. 6.-P. 1603-1611.

80. Aqueous solubility molecular size relationships: a mechanistic case study using Cio - to Ci9-alkanes / J. Tools, J. van Dijk, E.J.M. Vebruggen et al. II J. Phys. Chem. A. - 2002. V. 106, N. 11. - P. 2760-2765.

81. Arai K., Kusu F., Takamura K. Electrochemical behavior of drugs at oihwater interfaces, in: A.G. Volkov, D.W. Deamer (Eds.), Liquid-Liquid Interfaces. Theory and Methods // CRC Press, Boca Raton, 1996. -375p.

82. Ascön-Cabrera M.A., Ascön-Reyes D.B., Lebeault J.-M. Degradation activity of adhered and suspended Pseudomonas cells cultured on 2,4,6— trichlorophenol, measured by indirect conductimetry // J. Appl. Microbiol. -1995. V. 79. N. 6. - P. 617-624.

83. Ashraf W., Mihdir A., Murrell J.C. Bacterial oxidation of propane // FEMS Microbiol. Lett. 1994. - V. 122, N. 1-2. - P. 1-6.

84. Aspray T.J., Carvalho D.J.C., Philp J.C. Application of soil slurry respirometry to optimise and subsequently monitor ex situ bioremediation of hydrocarbon—contaminated soils // Int. Biodeterior. Biodegrad. — 2007. — V. 60, N. 4.-P. 279-284.

85. Atkinson B., Fowler H.W. The significance of microbial film in fermenters // Adv. Biochem. Eng. 1974. - V. 3. - P. 221-227.

86. Augmentation of selfpurification capacity of sewer pipe by immobilizing microbes on the pipe surface / I.W. Marjaka, K. Miyanaga, K. Hori et al. Il Biochem. Eng. J. 2003. - V. 15, N. 1. - P. 69-75.

87. Autoaggregation and adhesion ability in a Bifidobacterium suis strain / B. Del Re, A. Busetto, G. Vignola et al. II Lett. Appl. Microbiol. 1998. -V. 27, N. 5.-P. 307-310.

88. Bacterial adherence to hydrocarbons and to surfaces in the oral cavity / M. Rosenberg, E. Rosenberg, H. Judes et al. // FEMS Microbiol. Lett. -1983.-Vol. 20, N. l.-P. 1-5.

89. Bacterial adhesion: a physicochemical approach / M.C.M. van Loosdrecht, J. Lyklema, W. Norde et al. Il Microb. Ecol. 1989. - V. 17, N. 1. - P. 1-15.

90. Bacterial PCB degradation / A.W. Boyle, C.J. Silvin, J.P. Hassett et al. Il Biodégradation. 1992. - V. 3, N. 2-3. - P. 285-298.

91. Balebona M.C., Morinigo M.A., Borrego J.J. Hydrophobicity and adhesion to fish cells and mucus of Vibrio strains isolated from infected fish // Int. Microbiol. 2001. - V. 4, N. 1. - P. 21-26.

92. Banat I.M., Makkar R.S., Cameotra S.S. Potential commercial applications of microbial surfactants // Appl. Microbiol.Biotechnol. 2000. - V. 53, N. 5. - P. 495-508.

93. Banerjee S., Yalkowsky S.H., Valvani S.C. Water solubility and octanol/water partition coefficients of organics: limitations of the solubility-partition coefficient correlation // Environ. Sci.Technol. 1980. — V. 14, N. 10.-P. 1227-1229.

94. Barton A.J., Sagers R.D., Pitt W.G. Bacterial adhesion to orthopedic implant polymers //J. Biomed. Mater. Res. 1996. -V. 30, N. 3. - P. 403-410.

95. Bassel J.B., Mortimer R.K. Identification of mutations preventing ft-hexadecane uptake among 26 «-alkane non-utilizing mutants of Yarrowia (Saccharomycopsis) lipolytica II Curr. Genet. — 1985. V. 9, N. 7. — P. 579586.

96. Behki R.M., Topp E.E., Blackwell B.A. Ring hydroxylation of N-methylcarbamate insecticides by Rhodococcus TE1 // J Agrie and Food Chem. 1994.-V. 42, N. 6.-P. 1375-1378.

97. Bicca F.C., Fleck L.C., Ayub M.A.Z. Production of biosurfactant by hydrocarbon degrading Rhodococcus ruber and Rhodococcus erythropolis II Rev Microbiol. 1999. - V. 30, N. 3. - P. 231-236.

98. Bioconversions of aliphatic compounds by Pseudomonas oleovorans in multiphase bioreactors background and economic potential / B. Witholt, M.J. Desmet, J. Kingma et al. II Trends Biotechnol. - 1990. - V. 8, N. 2. -P. 46-52.

99. Biosurfactant production by Rhodococcus erythropolis grown on glycerol as sole carbon source / E.M.P. Ciapina, W.C. Meló, A.L.M.M. Santa et al. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2006. - V. 131, N. 1-3. - P. 880-886.

100. Biosynthesis of fatty acids and triacylglyverols by 2,6,10,14-tetramethyl pentadecane-grown cells of Nocardia globerula 432 / H.M. Alvarez, M.F. Souto et al. II FEMS Microbiol. Lett. 2001. - V.200. - P. 195-200.

101. Biotransformation in double-phase systems: physiological responses of Pseudomonas putida DOT—TIE to a double phase made of aliphatic alcohols and biosynthesis of substituted catechols / A. Rojas, E. Duque,

102. A. Schmid et al. Il Appl Environ Microbiol. 2004. - V. 70, N. 6. -P. 3637-3643.

103. Bos R., van der Mei H.C., Busscher H.J. Physico-chemistry of initial microbial adhesive interactions its mechanisms and methods for study // FEMS Microbiol. Rev. - 1999. - V. 23, N. 2. - P. 179-230.

104. Bouchez M., Blanchet D., Vandecasteele J.P. Substrate availability in phenanthrene biodégradation: transfer mechanism and influence on metabolism // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. - V. 43, N. 5. -P. 952-960.

105. Bouwer E.J., Zehnder A.J. Bioremediation of organic compounds-putting microbial-metabolism to work //Trends Biotechnology. 1993. — V. 11, N. 8.-P. 360-367.

106. Bowen W.R., Lovitt R.W., Wright C.J. Atomic force microscopy study of the adhesion of Saccharomyces cerevisiae // J Colloid Interface Sci. — 2001.-V. 237, N. l.-P. 54-61.

107. Brinton C.C. The structure, function, synthesis and genetic control of bacterial pili and a molecular model for DNA and RNA transport in gram negative bacteria / Trans N Y Acad Sci. 1965. - V. 27, N. 8. - P. 10031054.

108. Broadway N.M., Dickinson F.M., Ratledge C. The enzymology of dicarboxylic acid formation by Corynebacterium sp. strain 7E1C grown on rc-alkanes // J. Gen. Microbiol. 1993. - V. 139. - P. 1337-1344.

109. Brushan B. Adhesion and stiction: Mechanisms, measurement techniques, and methods for reduction // J Vac Sci Technol B. 2003. - V. 21. N. 6. -P. 2262-2296.

110. Bunt C.R., Jones D.S., Tucker I.G. The effects of pH, ionic strength and polyvalent ions on the cell surface hydrophobicity of Escherichia coli evaluated by the BATH and HIC methods // Int. J. Pharm. 1995. - V. 113, N. 2.-P. 257-261.

111. Busscher H.J., Retief D.H., Arends J. Relationship between surface-free energies of dental resins and bond strengths to etched enamel // Dent. Materials. 1987. - V. 3, N. 2. - P. 60-63.

112. Camesano T.A., Unice K.M., Logan B.E. Modeling dynamic blocking of colloids in porous media using intracolumn deposition patterns and breakthrough curves // Colloids Surf. A. 1999. - V. 160, N. 3. - P. 291307.

113. Carbon source-induced modifications in the mycolic acid content and cell wall permeability of Rhodococcus erythropolis El /1. Sokolovska, R. Rosenberg, C. Riez et al. II Appl. Environ. Microbiol. 2003. - V. 69. -P. 7019-7027.

114. Cassidy M.B., Lee H., Trevors J.T. Environmental applications of immobilized microbial cells: a review // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. -1996. -V. 16, N. 2. P. 79-101.

115. Castellani A., Chalmers A.J. Manual of tropical medicine, 3rd ed. // Williams, Wood and Co., New York. 1919. -1040 p.

116. Cell hydrophobicity as a criterion of selection of bacterial producers of biosurfactants / N.N. Volchenko, S.G. Karasev, D.V. Nimchenko et al. II Microbiology. 2007. - V. 76, N. 1. - P. 112-114.

117. Cell surface hydrophobicity and mycolic acid composition of Rhodococcus strains isolated from active sludge foam / H.M. Stratton. P.R. Brooks,

118. P.C. Griffiths et al. II J. Indust. Microbiol. Biotechnol. 2001. - V. 28, N. 5.-P. 264-267.

119. Cell surface hydrophobicity and slime production of Staphylococcus epidermidis Brazilian Isolates / N. Krepsky, R.B.R. Ferreira, A.P.F. Nunes et al. // Current Microbiol. 2003. - V. 46, N. 4 - P. 280-286.

120. Cell-surface hydrophobicity and scum formation of Rhodococcus rhodochrous strains with different colonial morphologies / M. Sunair, N. Iwabuchi, Y. Yoshizawa et al. II J. Appl. Microbiol. -1997. V. 82, N. 2.-P. 204-210.

121. Cell-surface hydrophobicity of adherent oral bacteria / E. Weis, M. Rosenberg, H. Judes et al. II Curr. Microbiol. 1982. - V. 7, N. 2. P. 125-128.

122. Chang W.-N., Liu C.-W., Liu H.-S. Hydrophobic cell surface and bioflocculation behavior of Rhodococcus erythropolis II Process Biochem. — 2009. V. 44, N. 9. - P. 955-962.

123. Chang Y.I., Su C.Y. Flocculation behavior of Sphingobium chlorophenolicum in degrading pentachlorophenol at different life stages // Biotechnol. Bioeng. 2003. - V. 82, N. 7. - P. 843-850.

124. Changes in molecular species composition of nocardomycolic acids in Nocardia rubra by the growth temperature / I. Tomiyasu, S. Toriyama, I. Yano et al. II Chem. Phys. Lipids. 1981. - V. 28, N. 1. - P. 41-45.

125. Characklis W.G. Attached microbial growths. I. Attachment and growth // Water Res. 1973. - V. 7. - P. 1113-1127.

126. Characterization of microemulsions in a hydrocarbon fermentation by electron microscopy / A. Einsele, H. Schneider, A. Fiechter et al. II Technology. 1975. - V.53. - P. 241-243.

127. Characterization of multiple-substrate utilization by anthracenedegrading Mycobacterium frederiksbergense LB501T / L.Y. Wick, N. Pasche, S.M.A

128. Bemasconi et al. Il Appl. Environ. Microbiol. 2003a. - V. 69, N. 10. -P. 6133-6142.

129. Christova N., Tuleva B., Nikolova-Damyanova B. Enhanced hydrocarbon biodégradation by a newly isolated Bacillus subtilis strain // Z Naturforsch C. 2004. - V. 59, N. 3-4. - P. 205-208.

130. Chromatography of microbial cells using continuous supermacroporous affinity and ion-exchange columns / P. Arvidsson, F.M. Plieva, I.N. Savina et al. II J. Chromatogr. A. 2002. - V.977. - P. 27-38.

131. Chrzanowski L., Kaczorek E., Olszanowski A. Relation between Candida maltosa Hydrophobicity and Hydrocarbon Biodégradation // World J. Microbiol. Biotechnol. -2005. V. 21, N. 6-7. -P.1273-1277.

132. Comparison of contact angles and adhesion to hexadecane of urogenital, dairy, and poultry lactobacilli: effect of serial culture passages / G. Reid, P.L. Cuperus, A.W. Bruce et al. // Appl. Environ. Microbiol. 1992. -V. 58, N. 5.-P. 1549-1553.

133. Comparison of oil composition changes due to biodégradation and physical weathering in different oils / Z. Wang, M. Fingas, S. Blenkinsopp et al. Il J. Chromatogr. A. 1998. - V. 809, N. 1-2. - P. 89-107.

134. Continuous bioconversion of «-octane to octanoic acid by recombinant Escherichia coli (alk+) growing in a two—liquid-phase chemostat / E. Weenink, T. Vos, H. Preusting et al. Il Biotechnol.Bioeng. 1992. -V. 41, N. 2.-P. 263-272.

135. Cooksey K.E., Wigglesworth-Cooksey B. Adhesion of bacteria and diatoms to surfaces in the sea: a review // Aquat. Microb. Ecol. — 1995. — V. 9, N. 9. P. 87-96.

136. Daly J.G., Stevenson R.M.W. Hydrophobic and haemagglutinating properties of Renibacterium salmoninarum II J. Gen. Microbiol. — 1987. — V. 133.-P. 3575-3580.

137. Dankert J., Hogt A.H., Feijen J. Biomedical polymers: bacterial adhesion, colonization, and infection // CRC Crit. Rev. Biocompat. 1986. - V. 2. -P. 219-301.

138. Daugulis A.J. Partitioning bioreactors // Curr. Opin. Biotechnol. 1997. -V. 8, N. 2.-P. 169-174.

139. Daugulis A.J., Boudreau N.G. Removal and destruction of high concentrations of gaseous toluene in a two-phase partitioning bioreactor by Alcaligenes xylosoxidans II Biotechnol. Lett. 2003. — V. 25, N. 17. — P.1421-1424.

140. Davey M.E., O'Toole G.A. Microbial Biofilms: From Ecology to Molecular Genetics // Microbiol. Mol. Biol. Rev 2000. - V. 64, N. 4. - P. 847-867.

141. Degradation of isooctane by Mycobacterium austroafricanum IFP 2173: growth and catabolic pathway / F. Solano-Serena, R. Marchai, S. Heiss et al. // J. Appl. Microbiol. 2004. - V. 97, N. 3. - P. 1-11.

142. Degradation of phenol by Rhodococcus erythropolis UPV-1 immobilized on Biolite® in packed-bed reactor / M.B. Prieto, A. Hidalgo, J.L. Serra et al.} I I J. Biotechnol. 2002. -V. 97, N. 1. - P. 1-11.

143. Déziel E., Comeau Y., Villemur R. Two-liquid-phase bioreactors for enhanced degradation of hydrophobic/toxic compounds // Biodegradation. 1999. - V. 10, N. 3. - P. 219-233.

144. Dickinson E., Euston S.R., Woskett C.M. Competitive adsorption of food macromolecules and surfactants at the oil-water interface // Prog. Colloid Polym. Sei. 1990. - V. 82. - P. 65-75.

145. Digital image analysis of growth and starvation response of a surface colonizing Acientobacter sp / G.A. James, D.R. Korber, D.E. Caldwell et al. II J. Bacteriol. 1995. - V.177, N. 4. - P. 907-915.

146. Diversity of bacterial strains degrading hexadecane in relation to the mode of substrate uptake / M. Bouchez-Naïtali, H. Rakatozafy, R. Marchai et al. // J. Appl Microbiol. 1999. - V. 86, N. 3. - P. 421-428.

147. Doyle R.J. Contribution of hydrophobic effect to microbial infection // Microbes Infect. 2000. - V. 2, N. 4. - P. 391-400.

148. Duff S.J.B., Murray W.D. Oxidation of benzyl alcohol by cells of Pichia pastoris and by alchogol-oxidase in aqueous and nonaqueous reaction media //Biotechnol. Bioeng.- 1989.-V. 34, N. 2.-P. 153-159.

149. Edwards J.G. The biochemistry of cell adhesion // Prog. Surf. Sci. 1983. -V. 13, N. 2.-P. 125-196.

150. Effect of cell appendages on the adhesion property of a highly adhesive bacterium, Acinetobacter sp. Toi 5 / S. Ishii, H Unno, S. Miyata et al. Il Biosci. Biotechnol. Biochem. 2006. - V. 70, N. 11. - P. 2635-2640.

151. Effect of culture conditions on growth and adhesion of Bacillus licheniformis / T.A. Rodionova, N.V. Shekhovtsova, N.S. Panikov et al. Il Microbiology. -2003. -V. 72, N. 4. P. 466^71.

152. Effect of dispersing oil phase on the biodegradability of a solid alkane dissolved in non-biodegradable oil / K. Hori, Y. Matsuzaki, Y. Tanji et <z/.'//Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. - V. 59, N. 4-5. - P. 574-579.

153. Effect of spreading pressure on surface free energy determinations by means of contact angle measurements / H.J. Busscher, A.W.J, van Pelt, H.P. de Jong et al. II Colloids Surf B Biointerfaces. 1983. - V. 95, N. 1. -P. 23-27.

154. Effects of Culture Conditions on the Mycolic Acid Composition of Isolates of Rhodococcus spp. from Activated Sludge Foams / H.M. Stratton, P.R. Brooks, E.L. Carr // System. Appl. Microbiol. 2003. - V. 26, N. 2. -P. 165-171

155. Efroymson R.A., Alexander M. Biodégradation by an Arthrobacter species of hydrocarbons partitioned into an organic solvent // Appl. Environ. Microbiol. 1991. -V. 57, N. 5. - P. 1441-1447.

156. Efroymson R.A., Alexander M. Reduced mineralization of low concentrations of phenanthrene because of sequestering in nonaqueous-phase liquids // Environ. Sci. Technol. 1995. - V. 29, N. 2. - P. 515-521.

157. Electrophoretic mobility and hydrophobicity as measure to predict the initial steps of bacterial adhesion / M.C.M. van Loosdrecht, J. Lyklema, W. Norde et al. H Appl Environ Microbiol. 19876. - V. 53, N. 8. - P. 1898-1901

158. Emulsification of crude oil by an alkane-oxidizing Rhodococcus species isolated from seawater / H. Bredholt, K. Josefsen, A. Vatland et al. II Can. J. Microbiol. 1998. - V. 44, N. 4. - P. 330-340.

159. Enhanced biodégradation of diesel oil by a newly identified Rhodococcus baikonurensis EN3 in the presence of mycolic acid / M. Lee, M.K. Kim, I. Singleton et al. II J. Appl. Microbiol. 2006. - V. 100, N. 2. - P. 325333.

160. Enhanced biodégradation of phenanthrene in a biphasic culture system / A. Kôhler, M. Schuuttoff, D. Bryniok et al. Il Biodégradation. 1994. -V. 5, N. 2.-P. 93-103.

161. Enhanced bioproduction of carvone in a two-liquid-phase partitioning bioreactor with a highly hydrophobic biocatalyst / J.L.E. Morrish, E.T. Brennan, H.C. Dry et al. Il Biotechnol. Bioeng. 2008. - V. 101, N. 4.-P. 768-775.

162. Erickson L.E., Nakahara T. Growth in cultures with two liquid phases: hydrocarbon uptake and transport // Process Biochem. 1975. - V. 10. -P. 9-13.

163. Evidence for interfacial uptake in hexadecane degradation by Rhodococcus equi: the importance of cell flocculation / M. Bouchez—Naïtali, D. Blanchet, V.Bardin et al. II Microbiology. 2001. - V. 147, N. - P. 2537-2543.

164. Experimental study of oil-water interface layers dilatation rheological properties / Z. Hong, Z. Feng, T. Ji'an et al. II Chin. Sei. Bullet. 2002. -V. 47, N. 24. - P. 2056-2059.

165. Faris A., Wadstrom T., Freer J.H. Hydrophobic adsorptive and hemagglutinating properties of Escherichia coli possessing colonization factor antigens (CFA/I or CFA/II), type 1 pili, or other pili // Curr. Microbiol. 1981.-V. 5, N. 5. - P. 67-72.

166. Fattom A., Shilo M. Hydrophobicity as an adhesion mechanism of benthic cyanobacteria // Appl.Environ. Microbiol. 1984. - V.47, N. 1. - P. 135143.

167. Feldner J., Bredt W., Kahane I. Influence of cell shape and surface charge on attachment of Mycoplasma pneumoniae to glass surfaces // J. Bacteriol. — 1983.-V. 153, N. l.-P. 1-5.

168. Fernandes P.J., Cabral J.M.S., Pinheiro H.M. Bioconversion of a hydrocortisone derivative in organic-aqueous two-liquid phase system // Enzime Microb. Technol. 1995. -V. 17, N. 2. - P. 163-167.

169. Fernandes P.J., Powell J.A., Archer A.C. Construction of Rhodococcus random mutagenesis libraries using Tn5 transposition complexes // Microbiology. 2001. -V. 147. - P. 2529-2536.

170. Finnerty W.R. The biology and genetics of the genus Rhodococcus II Annual Rev.Microbiol. 1992. -V. 46. - P. 193-218.

171. Fletcher M. Effects of electrolytes on attachment of aquatic bacteria to solid surfaces // Estuaries Coasts. 1988. - V. 11, N. 4. - P. 226-230.

172. Fletcher M., Lessmann J.M., Loeb G.I. Bacterial surface adhesives and biofilm matrix polymers of marine and freshwater bacteria // Biofouling. -1991. -V. 4, N. l.-P. 129-140.

173. Fletcher M., Loeb L.I. Influence of substratum characteristics on the attachment of a marine pseudomonas to solid surface // Appl. Environ. Microbiol. 1979. -V. 37, N. 1. 67-72.

174. Formation of intracytoplasmic lipid inclusions by Rhodococcus opacus strain PD630 / H.M. Alvarez, F. Mayer, D. Fabritius et al. II Arch. Microbiol. 1996. - V. 165, N 6. - P. 377-386.

175. Gardin H., Pauss A. K-carrageenan/gelatin gel beads for the co-immobilization of aerobic and anaerobic microbial communities degrading 2,4,6-trichlorophenol under air-limited conditions // Appl. Microbiol. Biotechnol. -2001. V. 56. - P. 517-524.

176. Garikipati S.V.B.J., Mclver A.M., Peeples T.L. Whole-cell biocatalysis for 1-naphthol production in liquid-liquid biphasic systems // Appl. Environ. Microbiol. 2009. - V. 75, N. 20. - P. 6545-6552.

177. Gasoline and diesel oil biodegradation / R. Marchal, S. Penet, F: Solano-Serena et al. // Oil Gas Sci. Technol. -2003. V. 58, N. 4. - P. 441-448.

178. Geesey G.G. Bacterial behaviour at surfaces // Cur Opin In Microbiol. -2001.-V. 4, N. 3.-P. 296-300.

179. Gerson D.E., Scheer D. Cell surface energy, contact angles, and phase partition // Biochim. biophys. Acta. 1980. - V. 602, N. 3. - P. 269-280.

180. Gilan (Orr) I Hadar Y., Sivan A. Colonization, biofilm formation and biodegradation of polyethylene by a strain of Rhodococcus ruber II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004. - V. 65, N. 1. - P. 97-104.

181. Gill C.O., Ratledge C. Toxicity of «-alkanes, «-alkenes, «-alkanols and n-alkilbromiges towards yeasts // J. Gen. Microbiol. — 1972. — V.72, N. -P. 165-172.

182. Girardeau J., Bertin Y. Pilins of fimbrial adhesins of different member species of Enterobacteriaceae are structurally similar to the C-terminal half ofadhesin proteins//FEBS Lett.-1995.-V. 357, N. l.-P. 103-108.

183. Goodfellow M. Genus Rhodococcus II In S.T. Williams, M. E. Sharpe, J.G. Holt. Bergey's manual of systematic bacteriology, vol. 4. Williams & Wilkins, Baltimore, MD. 1989. - P. 2362-2371.

184. Grimberg S.J., Stringfellow W.T., Aitken M.D. Quantifying the biodégradation of phenanthrene by Pseudomonas stützen PI6 in the presence of a nonionic surfactant // Appl. Environ. Microbiol. 1996. — V. 62, N. 7.-P. 2387-2392.

185. Gross M.J., Logan B.E. Influence of different chemical treatments on transport of Alcaligenes paradoxus in porous media // Appl. Environ. Microbiol. 1995. -V. 61, N. 5. - P. 1750-1756.

186. Guenter T., Dornberger U., Fritsche W. Effects of ryegrass on biodégradation of hydrocarbons in soil // Chemosphere. 1996. - V. 33, N.2.-P. 203-215.

187. Gutierrez J.R., Erickson L.E. Hydrocarbon uptake in hydrocarbon fermentations // Biotechnol. Bioeng. 1977. - V. 19, N. 9. - P. 1331-1349.

188. Hailas L.E., Vestal J.R. The growth of Mycobacterium convolutum on solid «-allcane substrates: effect on cellular lipid composition // Can. J. Microbiol. 1978.-V. 24, N. 10.-P. 1197-1203.

189. Handley P.S. Structure, composition and function of surface structures on oral bacteria // Biofouling. 1990. - V. 2. - P. 239-264.

190. Handley P.S., Carter P.L., Fielding J. Streptococcus salivarius strains carry either fibrils or fimbriae on the cell surface // J. Bacteriol. 1984. - V. 157, N. l.-P. 64-72.

191. Harrop A.J. Production of naphthalene-cis-glycol by Pseudomonas putida in the presence of organic solvents / A.J.Harrop, J.M.Woodley, M.D. Lilly // Enzyme Microb. Technol. 1992. - V. 14, N. 9. - P. 725-730.

192. Hart D.J., Vreeland R.H. Changes in the hydrophobic-hydrophilic cell surface character of Halomonas elongata in response to NaCl // J. Bacteriol. 1988.-V. 170, N. l.-P. 132-135.

193. Hermansson M. The DLVO theory in microbial adhesion // Colloids Surf. B. 1999. - V. 14, N. 1-4. - P. 105-119.

194. High throughput processing of particulate-containing samples using supermacroporous elastic monoliths in microtiter (multiwell) plate format / I.Yu. Galaev, M.B. Dainiak, F.M. Plieva et al. // J. Chromatogr. A. 2005. -V. 1065, N. 2.-P. 169-175.

195. Hori K., Matsumoto S. Bacterial adhesion: From mechanism to control // Biochem. Eng. J. 2010. - V. 48, N. 3. - P. 424^134.

196. Hug H., Blanch H.W., Fiechter A. The functional role of lipids in hydrocarbon assimilation // Biotechnol. Bioeng. 1974. - V. 16, N. 7. -P. 965-985.

197. Hydrophobic and electrostatic characterization of surface structures of bacteria and its relationship to adhesion to an air-water interface / M. Hermansson, S. Kjelleberg, T.K. Korhonen et al. // Arch. Microbiol. -1982.-V. 131, N. 4.-P. 308-312.

198. Hydrophobicity development, alkane oxidation, and crude-oil emulsification in a Rhodococcus species / H. Bredholt, P. Bruheim, M. Potocky et al. II Can. J. Microbiol. 2002. - V. 48, N. 4. - P. 295-304.

199. Hydrophobicity of bacteria Zymomonas mobilis under varied environmental conditions / P. Zikmanis, L. Shakirova, L. Auzina et al. II Process Biochem. 2007. - V. 42, N. 4. - P. 745-750.

200. Hydrophobised sawdust as a carrier for immobilisation of the hydrocarbon-oxidising bacterium Rhodococcus ruber / E.A. Podorozhko, V.l. Lozinsky, I.B. Ivshina et al. II Biores. Technol. 2008. - V. 99, N. 6. - P. 20012008.

201. Identification and application of plasmids suitable for transfer of foreign DNA to members of the genus Gordonia / M. Arenskötter, D.Baumeister, R. ICalscheuer et al. II Appl. Environ.Microbiol.- 2003. V.69, N 8. -P. 4971-4974.

202. Identification and environmental detection of Rhodococcus species by 16S rDNA-targeted PCR / K.S. Bell, M.S. Kuyukina, S. Heidbrink et al. II J. Appl. Microbiol. -1999. Y. 87, N. 4. - P. 472-480.

203. Immobilization of hydrocarbon-oxidizing bacteria in poly(vinyl alchohol) cryogels hydrophobized using a biosurfactant / M.S. Kuyukina, I.B. Ivshina, A.Yu. Gavrin et al. II J. Microbiol. Methods. 2006. - V. 65, N. 3. - P. 596-603.

204. Influence of biosurfactants produced by Candida antartica on surface properties of microorganism and biodégradation of n-alkanes / Z. Hua, J. Chen, S. Lun et al. II Water Res. 2003. - V. 37, N. 17. - P. 4143-4150.

205. Influence of electrical properties on the evaluation of the surface hydrophobicity of Bacillus subtilis / F. Ahimou, M. Paquot, P. Jacques et al. II J. Microbiol. Methods. 2001. - V.45. N 2. - P. 119-126.

206. Influence of the growth substrate on ester-linked phospho- and' glycolipid fatty acids of Mycobacterium sp. LB501T /L.Y. Wick, O. Pelz, S.M. Bernasconi et al. II Environ. Microbiol. 20036. - V. 5, N. 8. - P. 672680.

207. Influence of Tween 80 on the mycolic acids composition of three cutaneous Corynebacteria / J. Chevalier, M—T. Pommier, A. Cremieux et al. II J. Gen. Microbiol. 1988. - V. 134. - P. 2457-2461.

208. Integrated isolation of antibody fragments from microbial cell culture fluids using supermacroporous cryogels / M.B. Dainiak, A. Kumar, F.M. Plieva et al. II J. Chromatogr. A. 2004. - V. 1045, N. 1-2. - P. 93-98.

209. Interfacial tension measurements in an oil/water/bacteria system by laserlight scattering / E. Kowalewski, J.A. Stensen, E.Gilje et al. // SCA 2004-10.-2004.-P. 1-13.

210. Ioneda T., De Almeida T.E. Time course dependent changes in contents and physical properties of glycolipid species in Rhodococcus rhodochrous // Chem. Phys. Lipids. 1991. - V. 59, N. 3.-P. 225-231.

211. Isken S., de Bont J.A.M. Bacteria tolerant to organic solvents // Extremophiles. 1998. - V. 2, N. 3. - P. 229-238.

212. Jenkinson H.F. Big events in a small world: the changing face of oral microbiology // J. Dent. Res. 2002. - V. 81, N. 2. - P. 84-88.

213. Jimenez I., Bartha R. Solvent-augmented mineralization of pyrene by a Mycobacterium sp // Appl. Environ. Microbiol. — 1996. V. 62, N. 7. -P. 2311-2316.

214. Jones G.W., Isaacson R.E. Proteinaceous bacterial adhesins and their receptors // Crit Rev Microbiol. 1984. - V. 10, N. 3. - P. 229-260.

215. Jonsson P., Wadstrom T. High surface hydrophobicity of Staphylococcus aureus as revealed by hydrophobic interaction chromatography // Curr. Microbiol. 1983. - V. 8, N. 6. - P. 347-353.

216. Katsikogianni M., Missirlis Y.F. Concise review of mechanisms of bacterial adhesion to biomaterials and of techniques used in estimating bacteria-material interactions // Eur. Cell Mater. 2004. - V. 8. - P. 37-57.

217. Kelkar D.S., Kumar A.R., Zinjarde S.S. Hydrocarbon emulsiflcation and enhanced crude oil degradation by lauroyl glucose ester // Bioresource Technol. -2007. V. 98, N. 7.-P. 1505-1508.

218. Kim I.S., Foght J.M., Gray M.R. Selective transport and accumulation of alkanes by Rhodococcus erythropolis S+14He // Biotechnol. Bioeng. -2002. V. 80, N. 6. - P. 650-659.

219. Knox T., Clefee K.R. Synthesis of long-chain esters in a loop reactor system using a fungal cell bound enzyme // Process Biochem. 1984. — V. 19. P. - 188-192.

220. Komarov E.V., Ganin P.G. Zeta-potential of n-alkane emulsion droplets and its role in substrate transport into yeast cells // Appl. Biochem. Microbiol. V. 2004. - V. 40, N. 3. - P. 272-279.

221. Koronelli T.V. Principles and methods for raising the efficiency of biological degradation of hydrocarbons in the environment: review // Appl. Biochem. Microbiol. 1996. - V. 32, N. 6. - P. 519-525.

222. Lalande M., Rene F., Tissier J. Fouling and its control in heat exchangers in the dairy industry // Biofouling. 1989. - V. 1, N. 3. - P. 233-250.

223. Lang S., Philp J. Surface-active lipids in rhodococci // Anton van Leeuwen. 1998.-V. 74, N. 1-3.-P. 59-70.

224. Lappin-Scott H.M., Costerton J.W. Bacterial biofims and surface fouling // Biofouling. 1989. - V. 1, N. 4. - P. 323-342.

225. Lejeune P. Contamination of abiotic surfaces: what a colonizing bacterium sees and how to blur it // Trends Microbiol. 2003. - V. 11, N. 4. - P. 179184.

226. Li Q., Logan B.E. Enhancing bacterial transport for bioaugmentation of aquifers using low ionic strength solutions and surfactants // Water Res. -1999.-Y. 33, N. 4.-P. 1090-1100.

227. Linker—based bio—compatible microemulsions / E. Acosta, T. Nguyen, A. Witthayapanyanon et al.~\ II Environ. Sci. Technol. — 2005. V. 39, N 5. -P. 1275-1282.

228. Liu C.W., Chang W.N., Liu H.S. Bioremediation of n—alkanes and the formation of biofloccules by Rhodococcus erythropolis NTU—1 under various saline conditions and sea water // Biochem. Eng. J. 2009. — V. 45, N. l.-P. 69-75.

229. Ludwig B., Akundi A., Kendall K. A. long-chain secondary alcohol dehydrogenase from Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 // Appl. Environ. Microbiol 1995. -V. 61, N. 10. - P. 3729-3733.

230. Macdonald J.A., Rittmann B.E. Performance standards for in situ bioremediation // Environ. Sci. Technol. -1993. V. 27, N. 10. - P. 19741979.

231. Mackay D., Puig H., McCarty L.S. An equation describing the time course and variability in uptake and toxicity of narcotic chemicals to fish // Environ. Toxicol. Chem. 1992. - V 11, N. 7. - P. 941-951.

232. Mackay D., Shiu W.Y., Ma K.C. Illustrated Handbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals, Vol. Ill, Volatile organic chemicals // Chelsea: Lewis publishers Inc., 1993- 916p.

233. MacLeod C.T., Daugulis A J. Biodégradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in a two-phase partitioning bioreactor in the presence of a bioavailable solvent // Appl. Microbiol. Biot. 2003. - V. 62, N. 2-3. P. 291-296.

234. Mahanty B., Pakshirajan K., Dasu V.V. A two liquid phase partitioning bioreactor system for the biodégradation of pyrene: Comparative evaluation and cost-benefit analysis // J. Chem. Tech. Biotechnol. — 2010. V. 85, N. 3.-P. 349-355.

235. Malik A., Kakii K. Novel coaggregating microbial consortium: testing strength for field applications // Biores. Technol. 2008. - V. 99, N. 11. -P. 4627-4634.

236. Malinowski J.J. Two-phase partitioning bioreactors in fermentation technology//Biotechnol. Adv. 2001. -V. 19, N. 7. - P. 525-538.

237. Mallee F.M., Blanch H.W. Mechanistic model for microbial growth on hydrocarbons // Biotechnol. Bioeng. 1977. - V. 19. - P. 1793-1816.

238. Malmqvist T. Bacterial hydrophobicity measured as partition of palmitic acid between the two immiscible phases of cell surface and buffer // Acta Path Microbial Scand (sect B). 1983.-V. 91, N. 12.-P. 69-73.

239. Mangan M.W., Meijer W.G. Random insertion mutagenesis of Rhodococcus equi using transposomes // FEMS Microbiol. Letters. 2001. - V. 205, N. 2. -P. 243-246.

240. Marshall K.C. Microbial adhesion in biotechnological processes // Curr. Opin. Biotechnol. 1994. - V.5, N. 3. - P. 296-301.

241. Marshall K.C., Stout R., Mitchell R. Mechanism of the initiai events in the sorption of marine bacteria to surfaces // J. Gen. Microbiol. 1971a. -V. 68. V. P. 337-348.

242. Marshall K.C., Stout R., Mitchell R. Selective sorption of bacteria from sea water//Can. J. Microbiol. 19716. - V. 17.-P. 1413-1416.

243. McEldowney S., Fletcher M. Effect of growth conditions and surface characteristics of aquatic bacteria on their attachment to solid surfaces // J. Gen. Microbiol. 1986. -V. 132. - P. 513-523.

244. McLee A.G., Davies S.L. Linear growth of a Torulopsis sp. on «-alkanes // Can. J. Microbiol. 1972. -V. 18, N. 3. - P. 315-319.

245. Measurement of the surface—free energy of bacterial cell surfaces and itsirelevance for adhesion / H.J. Busscher, A.H. Weerkamp, H.L. van der Mei, \et al. // J. Appl. Environ. Microbiol. 1984. - V. 48, N. 5. - P. 980-983.

246. Mechanical properties of hexadecane-water interfaces with adsorbed hydrophobic bacteria / Z. Kang, A. Yeung, J.M. Foght et al. // Colloid Surf. B: Biointerfaces. 2008. - V. 62, N. 2. - P. 273-279.

247. Medrzycka K.B. The effect of particle concentration on the zeta potential in extremely dilute solutions // Colloid Polym. Sci. 1991. - V. 269, N. 1. -P. 85-90.

248. Meinders J.M., Van der Mei H.C., Busscher H.J. Deposition efficiency and reversibility of bacterial adhesion under flow conditions // J. Colloid. Interface Sci. 1995. -V. 176, N. 2. - P. 329-341.

249. Microbial assimilation of hydrocarbons. I. The fine structure of a hydrocarbon oxidizing Acinetobacter sp / R.S. Kennedy, W.R. Finnerty, K. Sudarsanan et al. II Arch. Microbiol. 1975. - V. 102, N. 2. - P. 7583.

250. Microbial degradation kinetics of solid alkane dissolved in nondegradable oil phase / D.H. Choi, K. Hori, Y. Tanji et al. II Biochem. Eng J. 1999. -V. 3, N. 1. - P. 71-78.

251. Microbial growth on hydrocarbons- some experimental results / S.K. Velankar, S.M. Barnett, C.W. Houston et al. Il Biotechnol. Bioeng. -1975.-V. 17, N. 2.-P. 241-251.

252. Monolayer adsorption of a "bald" Mutant of the highly adhesive and hydrophobic bacterium Acinetobacter sp. strain Toi 5 to a hydrocarbon surface / K. Hori, H. Watanabe, S. Ishii et al. II Appl. Environ. Microbiol.2008. — V. 74, N. 8.-P. 2511-2517.

253. Morgan P., Watkinson R.J. Biodégradation of components of petroleum // Biochemistry of microbial degradation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 1994. - P. 1-31.

254. Mudd S., Mudd E.B.H. The penetration of bacteria through capillary IV. A kinetic mechanism in interfaces // J. Exp. Med. — 1924. V40, N. 5. -P. 633-645.

255. Muñoz R., Guieysse B., Mattiasson B. Phenanthrene biodégradation by an algal—bacterial consortium in two—phase partitioning bioreactors // Appl. Microbiol. Biot. 2003. V. - 61, N. 3. - p. 261-267.

256. Murray W.D., Duff S.J.B. Bio-oxidation of aliphatic and aromatic high molecular weight alcohols by Pichia pastoris II Appl. Microbiol. Biotchnol.- 1990. V. 33, N. 2. - P. 202-305.

257. Mycolic acids: structure, biosynthesis and physiological functions / C.E. Barry, R.E. Lee, K. Mdluli et al. II Prog. Lipid Res. 1998. - V. 37, N. 2-3.-P. 143-179.

258. Nakahara T., Erickson L.E., Gutierrez J.R. Characteristics of hydrocarbon uptake in cultures with two liquid phases // Biotechnol. Bioeng. 1977. — V. 19, N. l.-P. 9-25.

259. Nielsen D.R., Daugulis A.J., Mclellan P.J. Transient performance of a two-phase partitioning bioscrubber treating a benzene-contaminated gas stream II Environ. Sci. Technol. 2005. - V. 39, N. 22. - P. 8871-977.

260. Nikolova P., Ward O.P. Whole cell biocatalysis in nonconventional media // J. Ind. Microbiol. 1993. - V. 12, N. 2. - P. 76-86.

261. Norde W., Lyklema J. Protein adsorption and bacterial adhesion to solid surfaces: a colloid—chemical approach // Colloids Surf. 1989. - V. 38, N. l.-P. 1-13.

262. Notermans S.J., Dormans J. A. M. A., Mead G.C. Contribution of surface attachment to the establishment of micro-organisms in food processing plants: a review // Biofouling. 1991. - V. 5, N. 1. - P. 21-36.

263. Nutritional requirements of a biosurfactant producing strain Rhodococcus sp. 51T7 / M J. Espuny, S. Egido, I. Rodôn et al. II Biotechnol. Lett. — 1996. V. 18, N. 5. - P. 521-526.

264. Olofsson A.C., Zita A., Hermansson M. Floe stability and adhesion of green-fluorescent-protein-marked bacteria to floes in activated sludge // Microbiol.-1998.-V. 144.-P. 519-528.

265. Partially oxidized polycyclic aromatic hydrocarbons show an increased bioavailability and biodegradability / R. Meulenberga, H.M. Rijnaartsa, H.J. Doddemaa et al. II FEMS Microbiol. Lett. 1997. - V. 152, N. 1. -P. 45-49.

266. Pearce W.A., Buchanan T.M. Structure and cell membrane-binding properties of bacterial fimbriae // In E. H. Beachey (ed.). Bacterial adherence.Chapman and Hall, London. 1980. - P. 291-344.

267. Phanikumar M.S., Hyndman D.W. Interactions between sorption and biodégradation: exploring bioavailability and pulsed nutrient injection efficiency // Water Res. 2003. - V. 39, N. 5. - P. 1-13.

268. Phenol and «-alkanes (C12 and Ciô) utilization: influence on yeast cell surface hydrophobicity / L. Chrzanowski, K. Bielicka-Daszkiewicz, M. Owsianiak et al. II World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008. - V. 24, N. 9. - P. 1943-1949.

269. Physiological adaptations involved in alkane assimilation at a low temperature by Rhodococcus sp. strain Q15 / L.G. Whyte, S.J. Slagman,

270. F. Pietrantonio et al. II Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65, N. 7. -P. 2961-2968.

271. Pilotscale production of (S)-styrene oxide from styrene by recombinant Escherichia coli synthesizing styrene monooxygenase / S. Panke, M. Held, M.G. Wubbolts et al. II Biotechnol. Bioeng. 2002. - V. 80, N. 1. - P. 3341.

272. Polymeric cryogels as promising materials of biotechnological interest / V.l. Lozinsky, I.Yu. Galaev, F.M. Plieva et al. II Trends Biotechnol. -2003. — V. 21, N. 10.-P. 445-451.

273. Population heterogeneity affects transport of bacteria through sand columns at low flow rates / S.F. Simoni, H. Harms, T.N.P. Bosma et al. II Environ. Sei. Technol.- 1998.-V. 32, N. 14.-P. 2100-2105.

274. Pratt-Terpstra I.H., Weerkamp A.H., Busscher H.J. Microbial factors in a thermodynamic approach of oral streptococcal adhesion to solid substrata // J. Colloid. Interface Sei. 1989. - V. 129, N. 2. - P. 568-574.

275. Prediction of the adaptability of Pseudomonas putida DOT—TIE to a second phase of a solvent for economically sound two—phase biotransformations /

276. G.Neumann, N. Kabelitz, A. Zehnsdorf et al. II Appl. Environ. Microbiol. — 2005. — V. 71, N. 11. P. 6606-6612.

277. Pringle J.H., Fletcher M. Influence of substratum wettability on attachment of freshwater bacteria to solid surfaces // Appl. Environ. Microbiol. 1987. -V. 45, N. 3. — P. 811-817.

278. Prokop A., Erikson L.E. Growth models of cultures with two liquid phases. VII. Substrate dissolved in dispersed phase; effect of dispersed phase volume and temperature // Biotechnol. Bioeng. 1972. - V. 14, N. 4. -P. 571-586.

279. Quirynen M., Bollen C.M. The influence of surface roughness and surface-free energy on supra- and subgingival plaque formation in man. A review of the literature // J. Clin. Periodontol. 1995. - V. 22, N. 1. - P. 1-14.

280. Rapid degradation of the triazinone herbicide metamitron by a Rhodococcus sp. isolated from treated soil / N.R. Parekh, A. Walker, S.J. Roberts et al. II J. Appl. Bacteriol. 1994. - V. 77, N. 5. - P. 467-475.

281. Recovery oí Rhodococcus biosurfactants using methyl-tertiary butyl ether extraction / M.S. Kuyukina, I.B. Ivshina, J.C. Philp et al. II J. Microbiol. Methods. 2001. - V. 46, N. 2. - P. 149-156.

282. Relations between macroscopic and microscopic adhesion of Streptococcus mitis strains to surfaces / V. Vadillo-Rodriguez, H.J. Busscher, W. Norde et al. II Microbiology. 2004. — V. 150.-P. 1015-1022.

283. Relationships between colony morphotypes and oil tolerance in Rhodococcus rhodochrous / N. Iwabuchi, M. Sunairi, H. Anzai et al. II Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66, N. 11. - P. 5073-5077.

284. Relationships between Octanol-Water Partition Coefficients and Aqueous Solubility / M.M. Miller, S.P. Wasik, G.-L. Huang et al. II Environ. Sei. Technol. 1985. - V. 19, N. 6. - P. 522-529.

285. Responses of Mycobacterium sp. LB501T to the low bioavailability of solid anthracene / L.Y. Wick, A. Ruiz de Munain, D. Springael et al. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 20026. - V.58, N. 3. - P. 378-385.

286. Reversibility and mechanism of bacterial adhesion / H.H.M. Rijnaarts, W. Norde, E.J. Bouwer et al. II Coll. Surfaces B. 1995. - V. 4, N. 1. -P. 191-197.

287. Reversibility of adhesion of oral streptococci to solids / H.J. Busscher, M.H.M.J.C. Uyen, A.H. Weerkamp et al. IIFEMS Microbiol. Lett. 1986. - V. 35, N 2-3. - P. 303-306.

288. Rivera J.L., McCabe C., Cummings P.T. Molecular simulations of liquidliquid interfacial properties: water—«-alkane and water-methanol-rc-alkane systems // Phys. Rev. E. 2003. - V. 67, N. 1. - P. 11603/1-11603-10.

289. Role of nonadsorbing polymers in bacterial aggregation / K.J. Eboigbodin, J.R.A. Newton, A.F. Routh et al. I I Langmuir. 2005. - V. 21, N. 26. -P. 12315-12319.

290. Role of pili in adherence of Pseudomonas aeruginosa to mammalian buccal epithelial cells / D.E. Woods, D.C. Straus, W.G. Johanson et al. II Infect. Immun. — 1980. — V. 29, N. 3.-P. 1146-1151.

291. Role of thin fimbriae in adherence and growth of Acinetobacter calcoaceticus RAG—1 on hexadecane / M. Rosenberg, E.A. Bayer, L. Delarea et al. II Appl. Environ. Microbiol. 1982. - V. 44, N. 4. -P. 929-937.

292. Rosenberg E. Hydrocarbon-Oxidizing Bacteria // Prokaryotes. 2006a. — Parti.-P. 564-577.

293. Rosenberg M. Bacterial adherence to hydrocarbons: a useful technique for studying cell surface hydrophobicity // FEMS Microbiol. Lett. 1984. — V. 22, N. 3.-P. 289-295.

294. Rosenberg M. Basic and applied aspects of microbial adhesion at the hydrocarbon : water interface // Crit. Rev. Microbiol. 1991. - V. 18, N. 2.-P. 159-173.

295. Rosenberg M. Microbial adhesion to hydrocarbons: twenty-five years of doing MATH // FEMS Microbiol. Lett. 20066. - V. 262, N. 2. -P. 129-34.

296. Rosenberg M., Gutnick D., Rosenberg E. Adherence of bacteria to hydrocarbons: a simple method for measuring cell—surface hydrophobicity // FEMS Microbiol. Lett. 1980. - V. 9, N. 1. - P. 29-33.

297. Rosenberg M., Kjelleberg S. Hydrophobic interactions: role in microbial adhesion (review) // Adv. Microb. Ecol. 1986. - V. 9. - P. 353-393.

298. Rosenberg M., Rosenberg E. Role of adherence in growth of Acinetobacter calcoaceticus RAG-1 on hexadecane // J. Bacteriol. 1981. - V. 148, N. l.-P. 51-57.

299. Rouxhet P.G., Mozes N. Physical chemistry of the interaction between attached microorganisms and their support // Water Sci. Technol. 1990. -V. 22.-P. 1-16.

300. Rutter P.R., Vincent P.B. The adhesion of microorganisms to surfaces: physico-chemical' aspects // In Microbial Adhesion to Surfaces. RCW Berkeley, RM Lynch, JMellin, PR Rutter, and B Vincent (eds.). Chichester: E. HorwoodLtd, 1980. P. 79-93.

301. Salter G.J., Kell D.B. Solvent selection for whole cell biotransformations in organic media // Crit. Rev. Biotechnol. 1995. - V. 15, N. 2. - P. 139177.

302. Schwartz R.D., McCoy C.J. Epoxidation of 1,7-octadiene by Pseudomonas oleovorans: fermentation in the presence of cyclohexane // Appl. Environ. Microbiol. 1977. -V. 34, N. 1. - P. 47-49.

303. Scott C.C., Finnerty W.R. A comparative analysis of the ultrastructure of hydrocarbon oxidizing micro-organisms // J. Gen. Microbiol. 1976. -V. 94.-P. 342-350.

304. Shabtai Y., Fleminger G. Adsorption of Rhodococcus Strain GIN-1 (NCIMB 40340) on Titanium Dioxide and Coal Fly Ash Particle // Appl. Environ. Microbiol. 1994. - V. 60, N. 9. - P. 3079-3088.

305. Sharma S.L., Pant A. Biodégradation and conversion of alkanes and crude oil by a marine Rhodococcus sp // Biodégradation. 2000. - V. 11, N. 5. — P. 289-294.

306. Shin M., Nguyen T., Ramsay J. Evaluation of support materials for the surface immobilization and decolorization of amaranth by Trametes versicilor II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. - V. 60, N. 1-2. -P. 218223.

307. Short Protocols in Molecular Biology / edited by Frederick M. Ausubel et al., 3rd edition John Wiley & Sons. 1995. - p 900.

308. Shreve G.S., Inguva S., Gunnam S. Rhamnolipid biosurfactant enhancement of hexadecane biodégradation by Pseudomonas aeruginosa II Mol. Mar. Biol. Biotechnol. 1995. - V. 4, N. 4. - P. 331-337.

309. Sikkema J., de Bont J.A.M., Poolman B. Interactions of cyclic hydrocarbons with biological membranes // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269, N. 11. -P, 8022-8028.

310. Sikkema J., de Bont J.A.M., Poolman B. Mechanisms of membrane toxicity of hydrocarbons // Microbiol. Rev. 1995. - V. 59, N. 2. - P. 201-222.V

311. Solvent partitioning and whole-cell sitosterol bioconversion activity in aqueous-organic two-phase systems / A.Cruz, P. Fernandes, J.M.S. Cabrai et al. // Enzyme Microb. Technol. 2004. - V. 34, N. 3-4. -P.342-353.

312. Solvent-tolerant bacteria for biotransformations in two-phase fermentation systems / H.J. Heipieper, G. Neumann, S. Cornelissen et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. - V. 74, N. 5. - P. 961-973.

313. Sorongon M.L., Bloodgood R.A., Burchard R.P. Hydrophobicity, Adhesion, and Surface-Exposed Proteins of Gliding Bacteria // Appl. Environ. Microbiol. 1991. - V. 57, N. 11. - P. 3193-3199.

314. Stabilization of oil—water emulsions by hydrophobic bacteria / L.S. Dorobantu, A.K.C. Yeung, J.M. Foght et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. - V. 70, N. 10. - P. 6333-6336.

315. Stackebrandt E., Rainey F.A., Ward-Rainey N.L. Proposal for a new hierarchic classification system, Actinobacteria classis nov // Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. - V. 47, N. 2. - P. 479-491.

316. Steininger C., Allerberger F., Gnaiger E.Clinical significance of inhibition kinetics for Streptococcus pyogenes in response to penicillin // J. Antimicrob. Chemother. 2002. - V. 50, N. 4. - P. 517-523.

317. Stelmack P.L., Gray M.R., Pickard M.A. Bacterial adhesion to soil contaminants in the presence of surfactants // Appl. Environ. Microbiol. — 1999.-V. 65,N. l.-P 163-168.

318. Stenström T.A. Bacterial hydrophobicity, an overall parameter for the measurement of adhesion potential to soil particles // Appl. Environ. Microbiol.-1989.-V. 55,N. l.-P. 142-147.

319. Stratton H.M., Seviour R.J., Soddell J.A. Effect of culture conditions on cell surface hydrophobicity of nocardioforms // Actinomycetes. — 1993. —V. 4, N. 2. P. 40^46.

320. Strevett K.A., Chen G. Microbial surface thermodynamics and applications // Res. Microbiol. 2003. - V. 154, N. 5. - P. 329-335.

321. Structural analysis of a biofilm which enhances carbon steel corrosion in nutritionally poor aquatic environments / Y. Tanji, Y. Morono, A. Soejima et al. II J. Biosci. Bioeng. 1999. - V. 88, N. 5. - P. 551-556.

322. Study of cryostructurization of polymer systems: VII Structure formation under freezing of poly(vinyl alcohol) aqueous solutions / V.l. Lozinsky, L.V. Domotenko, E.S. Vainerman et al. II Colloid Polymer Sei. 1986. -V. 264, N. l.-P. 19-24.

323. Surface free energies of oral streptococci and their adhesion to solids / H.M. Uyen, H.J. Busscher, A.H. Weerkamp et al. II FEMS Microbiol. Lett. -1985. V. 30, N. 1-2. - P. 103-106.

324. Surface properties of bifidobacterial strains of human origin / P.F. Perez, Y. Minnaard, E.A. Disalvo et al. II Appl. Environ. Microbiol. 1998. -V. 64, N. l.-P. 21-26.

325. Surface properties of lactobacilli isolated from the small intestine of pigs / T. Wadstrom, K. Andersson, M. Sydow et al. II J. Appl. Microbiol. 1987. -V. 62, N. 6.-P. 513-520.

326. Surface thermodynamics of bacterial adhesion / D.R. Absolom, F.V. Lamberty, Z. Policova et al. I I Appl. Environ. Microbiol. 1983. V.46, N l.-P. 90-97.

327. Sutcliffe I.C. Cell envelope composition and organisation in the genus Rhodococcus II Anton, van Leeuwen. 1998. - V. 74, N. 1-3. - P. 49-58.

328. Suzuki T., Yamaguchi T., Ishida M. Immobilization of Prototheca zopfii in calcium-alginate beads for the degradation of hydrocarbons // Process Biochem. 1998. -V. 33, N. 5. - P. 541-546:

329. The hydrophobicity of bacteria—an important factor in their initial adhesion at the air-water interface / B. Dahlback, M. Hermansson, S. Kjelleberg \et al. // Arch. Microbiol. 1981. - V. 128, N. 3. - P. 267-270.

330. The possible involvement of cell surface and outer membrane proteins of Acinetobacter sp. A3 in crude oil degradation / K. Hanson, G. Vikram,

331. C. Kale let al. // FEMS Microbiol. Lett. 1994. - V. 122, N. 3. - P. 275280.

332. The potential of polymeric cryogels in bioseparation / V.I. Lozinsky, F.M. Plieva, I.Yu. Galaev let al. II Bioseparation. 2002. - V. 10, N. 4-5. -P. 163-188.

333. The role of bacterial cell wall hydrophobicity in adhesion / M.C.M. van Loosdrecht, J. Lyklema, W. Norde let al. II Appl. Environ. Microbiol. — 1987a.-V. 53, N. 8.-P. 1893-1897.

334. The transient phase between growth and nongrowth of heterotrophic bacteria, with emphasis on the marine environment / S. Kjelleberg, M. Hermansson, P. Marden // Annu. Rev. Microbiol. 1987. - V. 41. -P. 25-49.

335. Thornley M.J., Thorne K.J.I., Glauert A.M. Detachment and chemical characterization of the regularly arranged subunits from the surface of an Acinetobacter 11 J. Bacteriol. 1974. - V. 118, N. 2. - P. 654-662.

336. Tomiyasu I. Mycolic acid composition and thermallyadaptive changes in Nocardia asteroids II J. Bacteriol. 1982. - V. 151. - P. 828-837.

337. Two morphological types of cell appendages on a stronlgy adhesive bacterium Acinetobacter sp. strain Tol 5 / S. Ishii, J. Koki, H. Unno let al. II Appl. Environ. Microbiol. 2004. - V. 70, N. 8. - P. 5026-5029.

338. Use of a two-phase partitioning bioreactor for degrading polycyclic aromatic hydrocarbons by a Sphingomonas sp / T.B. Janikowski,

339. D. Velicogna, M. Punt let al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002. -V. 59, N. 2-3.-P. 368-376.

340. Verbruggen E.M.J., Hermens J.L.M., Tools J. Physicochemical properties of higher nonaromatic hydrocarbons: a literature study // J. Phys. Chem. Ref. Data-2000.-V. 29.-P. 1435-1445.

341. Vrionis H.A., Kropinski M., Daugulis A.J. A Enhancement of a two—phase partitioning bioreactor system by modification of the microbial catalyst: demonstration of concept // Biotechnol. Bioeng. — 2002. — V. 79, N. 6. — P. 587-594.

342. Walker J.D., Colwell R.R. Microbial petroleum degradation: use of mixed hydrocarbon substrates II Appl. Microbiol. 1974. - V. 27, N. 6. - P. 10531060.

343. Walker S.L., Hill J.E., Redman J-.A. Influence of growth phase on adhesion kinetics of Escherichia coli D21g // Appl. Environ. Microbiol. — 2005. -V. 71, N. 6.-P. 3093-3099.

344. Warhust A.M., Fewson C.A. Biotransformation catalyzed by the genus Rhodococcus II Cr. Rev. Biotechnol. 1994. - V. 14, N. 1. - P. 29-73.

345. Watkinson R., Morgan P. Physiology of aliphatic hydrocarbondegrading microorganisms // Biodegradation. 1990. - V. 1, N. 2-3. - P. 79-92.

346. Weiss L., Harlos J.P. Short-term interactions between cell surfaces // Progress Surface Sei. -1972. V. 1. - P. 355-405.

347. Whole-cell biocatalysis in organic media / R. León, P. Fernandes, H.M. Pinheiro et al. H Enzyme Microb. Technol. 1998. - V. 23, N. 7-8. -P. 483-500.

348. Wick L.Y., Wattiau P., Harms H. Influence of the growth substrate on the mycolic acid profiles of mycobacteria // Environ. Microbiol. 2002a. -V. 4, N. 10.-P. 612-616.

349. Woods N.R., Murrell J.C. Epoxidation of gaseous alkenes by a Rhodococcus sp // Biotechnology. Lett. 1990. - V. 12, N. 6. - P. 409-414.

350. Wrenn B.A., Venosa A.D Selective enumeration of aromatic and aliphatic hydrocarbon-degrading bacteria by a most-probable number procedure // Can. J. Microbiol. 1996. - V. 42, N. 3. - P. 252-258.

351. Wubbolts M.G., Favre-Bulle O., Witholt B. Biosynthesis of synthons . in two—liquid-phase media // Biotechnol. Bioeng. — 1996. V. 52, N. 2.1. P. 301-308.

352. Yagafarova G.G., Skvortsova I.N. A new oil-oxidizing strain of Rhodococcus erythropolis II Appl. Biochem. Microbiol. 1996. — V. 32, N. 2. - P. 207- 209.

353. Yaskovich G.A. The role of cell surface hydrophobicity in adsorption immobilization of bacterial strains // Appl. Biochem. Microbiol. — 1998. -V. 34, N. 4.-P. 373-376.

354. Yeom S.H., Daugulis A.J. Benzene biodégradation in a,two-phase partition bioreactor by Alcaligenes xylosoxîdans Y234 I I Process Biochem. — 2001. — V. 36.-P. 765-772.

355. Yeom S.H., Louie J., Daugilis A.J. The use of partitioning bioreactors for the treatment of high-concentration benzene solutions // Can. J. Chem. Eng. 2001. - V. 79, N. 5. - P. 785-790.

356. Zhang Y., Miller RlM. Effect of a Pseudomonas rhamnolipid biosurfactant on cell hydrophobicity and biodégradation, of octadecane // Appl. Environ. Microbiol. 1994. -V. 60, N. 6. - P. 2101-2106.

357. Zinjarde S.S., Pant A. Emulsifier from a tropical marine yeast, Yarrowia lipolytica NCIM 3589 II J. Basic Microbiol: 2002. - V. 42, N. 1. - P. 6773.

358. Zita A., Hermansson M. Effects of bacterial cell surface structures and hydrophobicity on attachment to activated sludge floes // Appl. Environ. Microbiol. 1997. - V. 63, N. 3. - P. 1168-1170.

359. Zita A., Hermansson M. Effects of ionic strength on bacterial adhesion and stability of floes in a wastewater activated sludge system // Appl. Environ. Microbiol. 1994. - V. 60. N. 9. - P. 3041-3048.

360. Zoueki C.W., Tufenkji N., Ghoshal S. A modified microbial adhesion to hydrocarbons assay to account for the presence of hydrocarbon droplets // J. Colloid Interface Sci. 2010. - V. 344, V. 2. - P. 492-496.

Информация о работе

Рубцова, Екатерина Владиславовна
кандидата биологических наук
Пермь, 2011
ВАК 03.02.03

Диссертация

Адгезия клеток родококков к жидким углеводородам и их производным - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно