Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Деградация хлорированных бензолов и фенолов бактерией Rhodococcus opacus

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Цитко, Ирина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Получение культур микроорганизмов, утилизирующих хлорированные бензолы и фенолы.

1.2. Условия деградации хлорированных бензолов и фенолов микроорганизмами.

1.3. Механизмы защиты бактерий от токсичного воздействия липофильных соединений.

1.4. Подготовительный метаболизм хлорбензолов и хлорфенолов у микроорганизмов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Деградация хлорированных бензолов и фенолов бактерией Rhodococcus opacus"

Актуальность темы.

Интенсивное использование в промышленности синтетических органических соединений приводит к постоянно растущему загрязнению биосферы.

Ароматические соединения, такие как бензол и фенол, являются природными и могут быть утилизированы многими почвенными бактериями и грибами. Однако выброс этих соединений в биосферу в больших количествах делает процесс природной деградации невозможным. Кроме того, галогенированные соединения являются синтетическими и не имеют аналогов в природе.

Бензол, толуол, фенол и их галогенпроизводные аналоги широко используются в различных отраслях промышленности. Основными источниками загрязнения природы бензолом, толуолом и хлорбензо-лами являются предприятия лакокрасочной и химической промышлен-ностей. Бензолы и толуолы широко применяются в качестве деодорантов, дезинфекторов и репеллентов. Использование фенолов для консервации древесины привело к серьезным локальным загрязнениям почвы во многих странах мира (Kitunen et al.,1985; Valo et al., 1984; Allen and Allen, 1997).

Хлорированные бензолы и фенолы являются высоко токсичными соединениями и медленно разлагаются в окружающей среде почвенной микрофлорой (Aelion et al., 1987; Hwang et al., 1989; Rijnaarts et al.,1998;). Их частичная трансформация в почве может приводить к образованию более токсичных и устойчивых соединений (Haie et al., 1994; Bollag et al., 1992). Монохлорфенолы относительно хорошо растворимы в воде, поэтому способны мигрировать в почве и загрязнять подземные воды (Smith and Novak, 1987). Галогензамещенные бензолы и фенолы, 7 попадая в биосферу, накапливаются в пищевых цепях и, в конечном итоге, выявляются в тканях человека (Angerer et al., 1998; Hafez et al., 1998; Morita, 1977).

Исследования, проведенные in vitro, показали, что хлорфенолы разрывают цепь переноса электронов на уровне окислительного фосфо-рилирования, нарушают процесс микросомальной детоксикации, а так же воздействуют на синтез белков и РНК (Arrhenius et al., 1977; Lund-berg et al., 1980; Pritsos et al., 1987; Gaspard et al., 1997). Бензолы и толуолы в свою очередь, являясь высоко липофильными соединениями, нарушают функцию клеточных мембран, а также оказывают вредное влияние на кроветворную систему (Белокрылов и др., 1998; Brown et al., 1998; Shen and West, 1998).

Темпы и масштабы загрязнения требуют разработки эффективных методов защиты окружающей среды. Физико-химические технологии очистки сточных вод предприятий являются, как правило, дорогостоящими и небезопасными. Кроме того, такие методы не всегда применимы при очистке загрязненных объектов окружающей среды. Биотехнологические методы, основанные на применении микроорганизмов-деструкторов, уже достаточно длительное время используются как для очистки бытовых, промышленных и агропромышленных сточных вод, так и для локальной очистки загрязненных почв.

Очевидно, что в разрабатываемых биотехнологиях очистки сточных вод, очень важным является применение микроорганизмов, полностью утилизирующих токсичные вещества. Более того, выделение и применение микроорганизмов, способных расти при высоких концентрация ксенобиотиков, позволит интенсифицировать процесс очистки. Для разработки биотехнологий на основе микроорганизмов-деструкторов требуется детальное изучение влияния различных параметров на 8 способность и эффективность утилизации, а также знание механизмов деградации устойчивых токсичных соединений.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось получение культур микроорганизмов, способных к эффективной утилизации высоких концентраций токсичных ароматических ксенобиотиков, изучение особенностей метаболизма этих соединений и условий, необходимых для их полного разложения.

В задачи диссертационной работы входило:

- Выделение из природных образцов микроорганизмов, способных утилизировать бензол, толуол, фенол, их хлорированные производные.

- Определение систематического положения выделенных штаммов и изучение их физиолого-биохимических свойств.

- Определение условий полной деградации хлорированных бензолов и фенолов полученными бактериями.

- Установление основных этапов подготовительного метаболизма хлорированных бензолов и фенолов: выделение, идентификация промежуточных продуктов, определение активности ферментов подготовительного метаболизма.

- Выявление возможного механизма защиты клеток микроорганизмов-деструкторов от токсичных гидрофобных ароматических соединений.

Научная новизна полученных результатов. Впервые выделены бактерии рода Шюёососсш, утилизирующие в качестве единственного источника углерода и энергии широкий спектр галогенароматических соединений, а также бензол, хлорбензол (штамм ОМ-14) и толуол (штамм вМ-29) в количествах, превышающих концентрации насыщения этих соединений в воде. 9

Установлено, что при росте в оптимальных условиях R. opacus GM-14 утилизирует токсичные (бензол, хлорбензол) и нетоксичные (ацетат) соединения с одинаковой эффективностью.

Предложена схема метаболизма моно- и дихлорбензолов у R. opacus GM-14, включающего образование на первом этапе как хлор-диолов, так и хлорфенолов.

Впервые исследованы изменения в составе жирных кислот в клетках R. opacus в ответ на присутствие в среде ароматических соединений. Показано значительное увеличение в клетках содержания разветвленных (10-метил) насыщенных жирных кислот в ответ на присутствие в среде культивирования липофильных ароматических соединений.

Практическая значимость полученных результатов. Выделенные штаммы микроорганизмов, способные к разложению широкого спектра ароматических соединений, могут быть использованы для очистки объектов окружающей среды и сточных вод, содержащих высокие концентрации бензола, фенола, толуола и хлорбензола.

Полученные данные о путях подготовительного метаболизма хлорированных бензолов и фенолов могут быть использованы при целенаправленном конструировании новых штаммов-деструкторов.

10

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Цитко, Ирина Владимировна

выводы

1. Методом накопительной культуры из почвы, длительное время обрабатываемой пестицидами, выделены штаммы ШюёососсиБ орасш^. утилизирующие в качестве единственного источника углерода и энергии 48 различных ароматических соединений и утилизирующие до 0,5 г-л-1 дихлорбензолов, 3 г-л1 монохлорбензола, 13 г-л-1 бензола (штамм вМ-14) и 7 г-л1 бензола и толуола (штамм ОМ-29).

2. При росте на ацетате и токсичных субстратах (бензоле, хлорбензоле) в оптимальных условиях Я. орасиэ ОМ-14 утилизирует эти соединения с одинаковой эффективностью. Экономический коэффициент при концентрациях субстратов в среде, не превышающих 0,4 г-л-1, равен 8 г сухой биомассы/ моль потребленного углерода.

3. При росте Я. орасш на среде с бензолом, толуолом, фенолом, хлорбензолом и 4-хлорфенолом в клетках значительно (в 3-10 раз) увеличивается относительное содержание разветвленных (10-метил) жирных кислот, что является одним из механизмов защиты клеток от токсического действия липофильных ароматических соединений. Установлено наличие в клетках Я. орасиБ транс-изомера гексадецено-вой кислоты. При увеличении концентрации токсичных липофильных соединений в среде повышается уровень разветвленных (10-метил) жирных кислот, независимо от способности микроорганизмов утилизировать эти соединения

4. На первых этапах подготовительного метаболизма моно- и дихлорбензолов Я. орасив ОМ-14 образуются хлорированные цис-1,2-диоксициклогекса-3,5-диены (основной путь) и хлорфенолы, которые затем окисляются до хлорпирокатехинов. Дальнейший метаболизм хлорпирокатехинов идет по модифицированному орто-пути.

107

5. Фенолмонооксигеназа и бензолдиоксигеназа Я. орасш ОМ-14 обладают широкой субстратной специфичностью. Фенолмонооксигеназа окисляет фенол, все монохлорфенолы, 2,3-, 2,4-, 3,4- и 3,5-дихлорфенолы. Бензлдиоксигеназа окисляет бензол, монохлорбензол, дихлорбензолы, а также фенол, монохлорфенолы, 2,4-, 2,5- и 3,4-дихлорфенолы.

6. Расщепление ароматического кольца хлорпирокатехинов осуществляют хлоркатехол-1,2-диоксигеназа А и хлоркатехол-1,2-диоксигеназа Б, отличающиеся по субстратной специфичности. Первый фермент индуцируется при росте бактерий на хлорбензоле и 2-хлорфеноле, второй - при росте на 3-хлорфеноле, 4-хлорфеноле и дихлорбензолах.

7. Выделенные бактерии вида Я. орасив обладают высокими деструктивными свойствами в отношении как природных, так и синтетических ароматических соединений, что открывает возможность их использования для биоремедиации загрязненных объектов окружающей среды.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Цитко, Ирина Владимировна, Санкт-Петербург

1. Головлев Л. А., Ерохина Н.В. Катаболизм ароматических соединений у родококков группы erythropolis //Микробиология.-1982.- Т. 51, вып. 3.- С. 407-412.

2. Горлатов С.Н., Мальцева О.И., Шевченко В.И., Головлева JI.A. Деградация хлорфенолов культурой Rhodococcus erythropolis // Микробиология. -1989- Т. 58- С. 802-806.

3. Зайцев Г. М., Баскунов В.П. Утилизация 3-хлорбензойной кислоты Acinetobacter ас// Микробиология.-1985.- Т. 54, вып. 2.- с. 203-208.

4. Зайцев Г. М., Карасевич Ю. К. Утилизация 2-хлорбензойной кислоты Pseudomonas cepacia// Микробиология.-1984.- Т. 53, вып. 1.- с. 75-80.

5. Карасевич Ю. К. Основы селекции микроорганизмов, утилизирующих синтетические органические соединения./ 1982, М., Наука.

6. Козырева Л.П., Шурухин Ю.В., Финкелыптейн З.И., Баскунов В.П., Головлева JI.A. Метаболизм гербицида 2,4-Д штаммом Nocardioides simplex// Микробиология.- 1993.- Т. 62, вып. 1.- С. 110119.

7. Козырева Л.П., Перцова Р.Н., Головлева JI.A. Особенности превращения 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты Nocardioides simplex// Микробиология.- 1992.- Т. 61, вып. 4.- С. 609-614.

8. Кузнецова И.А., Круглов Ю.В., Баскаков Ю.А. Трансформация гербицида метазола чистыми культурами почвенных микроорганизмов// Микробиология,- 1984.- Т 53, вып. 6.- С. 1003-1006.

9. Романов В.П., Гречкина Г.М., Аданин В.М., Старовойтов И.И. Окислительное дегалогенирование 2-хлор- и 2,4-дихлорбензоатов штаммов Pseudomonas aeruginosa// Микробиология.- 1993.- Т. 62, вып.5.- С. 887-895.

10. Мальцева О.В, Соляникова И.П, Головлева JI А. Пирокатехазы штамма Rhodococcus erythropolis деструктора хлорфенолов: очистка и свойства// Биохимия-1991.-Т. 56, вып. 12.- С. 2188- 2197.110

11. Соляникова И.П, Мальцева О.В, Головлева J1 А. Очистка и свойства катехол 1,2-диоксигеназы II из штамма Pseudomonas putida 87// Биохимия-1992.-T. 57, вып. 12.-С. 1883-1891.

12. Шлегель Г. Общая микробиология/ М., 1972.- С. 178-184.

13. Aelion С.М., S windoll С.М., Pfaender F.K. Adaptation to and biodégradation of xenobiotic compounds by microbial communities from a pristiner//Appl. Environ. Microbiol.- 1987.- Vol.53, N 9.- P. 2212-2217.

14. Allen S.K., Allen C.W. Phenol concentrations in air and rain water samples collected near a wood preserving facility// Bull. Environ. Con-tamin. Toxicol. -1997.- Vol.59, N 7.- P. 702-707.

15. Angerer J., Schildbach M., Kramer A. S-p-toluylmercapturic acid in the urine of workers exposed to toluene: a new biomarker for toluene exposure//Arch. Toxicol. 1998.- Vol.72, N 2.- P.l 19-123.

16. Aono R., Ito M., Inoue A., Horikoshi K. Isolation of novel toluene-tolerant strain of Pseudomonas aeruginosa// Biosci. Biotechnol. Biochem. 1992.- Vol. 56, N 1- P. 145-146.

17. Aono R., Kobayashi K. Cell surface properties of organic solventtolerant mutants of Escherichia coli К-12// Appl. Environ. Microbiol.-1997.- Vol.63, N 9.- P.3637-3642.

18. Apajalahti J. H. A., Salkinoja-Salonen M. S. Complete dechlorination of tetrachlorohydroquinone by cell extracts of pentachlorophenol-induced Rhodococcus chloropenolicus// J. Bacteriol.-1987.- Vol.169, N 11.-P.5125-5130.

19. Apajalahti J. H. A., Salkinoja-Salonen M. S. Degradation of polychlori-nated phenols by Rhodococcus chloropenolicus// Appl. Microbiol. Bio-technol.- 1986.- Vol. 25, N 1.- P. 62-67.

20. Arrhenius E., Renberg L., Johansson L., Zetterqvist M.A. Disturbance of microsomal detoxication mechanisms in liver by chlorophenol pesticides// Chem.-Biol. Interact.-1977.- Vol. 18, N 1.- P. 35-46.1.l

21. Axcell B.C., Geary P.J. Metabolism of benzene by bacteria. Purification and some properties of the enzyme cis-l,2-dihydroxycyclohexa-3,5-diene (NAD) oxidoreductase ( cis-benzene glycol dehydrogenase)// Biochem.J.-1973.- Vol. 136, N 4.- P. 927-934.

22. Balajee S., Mahadevan A. Utilization of chloroaromatic substances by Azotobacter chroococcum// Syst. Appl. Microbiol.-1990.- Vol. 13, N 2.-P. 194-198.

23. Ballschmiter, K., Unglert C., Heizmann P. Bildung von Chlorphenolen durch mikrobielle Umwandlung von Chlorbenzolen// Angew Chem.-1977- Vol. 89, N 3 -P. 680-681.

24. Ballschmiter, K., Scholz C. Mikrobieller Abbau von chlorierten Aro-maten. VI. Bildung von Dichlorphenolen und Dichlorbenzkatechinen aus Dichlorbenzolen in mikromolarer Losung durch Pseudomonas sp.// Che-mosphere.-1980.- N 9.- P. 457-467.

25. Bartels I., Knackmuss HJ., Reineke W. Suicide inactivation of catechol 2,3-dioxygenase from Pseudomonas putida mt-2 by 3-halocatechols// Appl. Environ. Microbiol.- 1984 Vol. 47, N 3.- P. 500-505.

26. Beil S., Mason J. R., Timmis K.N., Pieper D.H. Identification of chlorobenzene dioxygenase sequence elements involved in dechlorination of 1,2,4,5-tetrachlorobenzene// J. Bacteriol.- 1998.- Vol. 180, N 21.- P. 55205528.

27. Bergmann J.G., Sanik J.J. Determination of trace amount of chloride in naphtha//Anal. Chem.- 1957- Vol. 29, N 2 P. 241-243.

28. Bestetti, G., Galli E., Leoni B., Pelizzoni F., Sello G. Regioselective hy-droxylation of chlorobenzene and chlorophenols by a Pseudomonas pu-tida// Appl. Microbiol. Biotechnol.-1992- Vol.37, N 2 -P. 260-263.

29. Bollag J.M., Myers C.J., Minard R.D. Biological and chemical interactions of pesticides with soil organic matter// Science of the Total Environment.* 1992.-N 123-124.- P. 205-217.

30. Bosma T.N.P., van der Meer J.R., Schraa G., Tros M.E., Zehnder A.J.B. Reductive dechlorination of all trichloro- and dichlorobenzene isomers// FEMS Microbiol. Ecol.- 1988.- Vol. 53, N 3-4.- P. 223-229.

31. Brand J.M., Cruden D.L., Zylstra G.J., Gibson D.T. Stereospecific hy-droxylation of indan by Escherichia coli containong the cloned toluene dioxygenase genes fron Pseudomonas putida Fl// Appl. Environ. Microbiol.- 1992.- Vol. 58, N 10.- P.3407-3409.

32. Brown E.A., Shelley M.L., Fisher J.W. A pharmacokinetic study of occupational and environmental benzene exposure with regard to gender// Risk Analysis.- 1998.- Vol. 18, N 2.- P. 205-213.

33. Burback B.L., Perry J.J. Biodégradation and biotransformation of groundwater pollutant mixtures by Mycobacterium vaccae//Appl. Environ. Microbiol.- 1993.- Vol. 59, N 4- P. 1025-1029.

34. Burback B.L., Perry J.J., Rudd L.E. Effect of environmental pollutants and their metabolites on a soil mycobacterium// Appl. Microbiol. Biotechnol.- 1994 Vol. 41, N 1 - P. 134-136.113

35. Cevc G. How membrane chain-melting phase-transition temperature is effected by the lipid chain assymetry and degree of saturation an effective chain-lenght model// Biochemistry.- 1991.- Vol. 30, N 29 - P. 7186-7193.

36. Chapman P.J. Degradation mechanism// Bourquin A.W., Pritchard P.H. (eds.) Proceedings of the Workshop: Microbial degradation of pollutants in marine environments.- FL: U.S. Environmental Protection Agency, Gulf Breeze, 1979.-P. 28-66.

37. Chatteijee D.K., Chakrabarty A.M. Genetic homology between independently isolated chlorobenzoate-degradative plasmids//J Bacterid.-1983. -Vol. 153, N 1.- P. 532-534.

38. Chu J. P., Kirsch E.J. Metabolism of pentachlorophenol by an axenic bacterial culture//Appl. Microbiol.- 1972.- Vol. 23, N 5.- P. 1033-1035.

39. Greenberg A.E., Clesceri L.S., Eaton A.D. (ed.). Standard methods for examination of water and waste water. Leuco crystal violet method.-17th ed.- Washington: American Public Health Association, 1992.- P. 4-72 474.

40. Cronar J.E., Gelman E.P. Physical properties of membrane lipids: biological relevance and regulation// Bacteriol. Reviews.- 1975.- Vol. 39, N 2.- P. 232-256.

41. Diefenbach R., Heipieper H.-J., Keweloh H. The conversion of eis into trans unsaturated fatty acids in Pseudomonas putida P8: evidence for a114role in the regulation of membrane fluidity// Appl. Microbiol. Biotechnol.- 1992- Vol. 38, N 3.- P. 382-387.

42. Dorn E., Knackmuss H.-J. Chemical structure and biodegrability of halogenated aromatic compounds. Two catechol 1,2-dioxygenases from a 3-chlorobenzoate-grown pseudomonad// Biochem. J.- 1978.- Vol.174, Nl.-P. 73-84.

43. Dorn E., Knackmuss H.-J. Chemical structure and biodegrability of halogenated aromatic compounds. Substituent effects on 1,2-dioxygenation of catechol// Biochem. J.- 1978a- Vol.174, N1.- P. 85-94.

44. Duxbury J.M., Tiedje J.M., Alexander M., Dawson J.E. 2,4-D metabolism: enzymatic conversion of chloromaleylacetic acid to succinic acid// J. Agrie. Food Chem.-1970 .-N18.- P.199-201.

45. Daffe M., Draper P. The envelope layers of mycobacteria with reference to their pathogenecity// Poole R.K. (ed.),. Advances in microbial physiology.- Vol. 39.- UK: Academic Press.- P. 131-203.

46. Engelhardt G., Rast H.G., Wallnofer P.R. Cometabolism of phenol and substituted phenols by Nocardia sp. DSM 43251// FEMS Microbiol. Lett.- 1979- Vol. 27, N 3.- P.377-383.

47. Engesser K.H., Schulte P. Degradation of 2-bromo-, 2-chloro and 2-fluorobenzoate by Pseudomonas putida CLB250// FEMS Microbiol. Lett.- 1989.- Vol. 60, N 2.- P. 143-148.

48. Eulberg D., Golovleva L.A., Schlomann M. Characterization of catechol catabolic genes from Rhodococcus erythropolis 1CP// J. Bacteriol.-1997.-Vol. 179, N2.-P. 370-381.

49. Falkinham III J.O. Epidemiology of infection by nontuberculous mico-bacteria// Clin. Microbiol. Rev.- 1996.- Vol.9, N 2.- P. 177-215.

50. Fathepure B.Z., Tiedje J.M., Boyd S. A. Reductive dechlorination of hexachlorobenzene to tri- and dichlorobenzenes in anaerobic sewage sludge//Appl. Environ. Microbiol. 1988- Vol. 54, N. 2.- P. 327-330.115

51. Fava F., Armenante P.M., Kafkewitz D. Aerobic degradation and dechlorination of 2-chlorophenol, 3-chlorophenol and 4-chlorophenol by a Pseudomonas pickettii strain// Lett. Appl. Microbiol. 1995- Vol. 21, N 5.-P. 307-312.

52. Feidieker D., Kampfer P, Dott W. Microbial and chemical evaluation of a site contaminated with chlorinated aromatic compounds and hexa-chlorocyclohexanes// FEMS Microbiol. Ecol. 1994 - Vol. 15, N 2,- P. 265-278.

53. Fritz, H., Reineke W., Schmidt E. Toxicity of chlorobenzene on Pseudomonas sp. strain RHOl, a chlorobenzene-degrading strain// Biodégradation .-1992- Vol.2, N 2.-P. 165-170.

54. Fuller M.E., Mu D.Y., Scow K.M. Biodégradation of trichloroethylene and toluene by indigenous microbial populations in vadose sediments// Microbial Ecology.- 1995.- Vol. 29, N 1.- P. 311-325.

55. Funke G., von Graevenitz A., Clarridge III J. E., Bernard K. A. Clinical microbiology of coryneform bacteria// Clinical Microbiology reviews.-1997.-Vol. 10, N1.- P. 125-159.

56. Gaspard S., Monzani E., Casella L., Gullotti M., Maritano S., Marchesini A. Inhibition of ascorbate oxidase by phenolic compounds. Enzymatic and spectroscopic studies// Biochemistry. 1997.- Vol. 36, N 16.- P.4852-4859.

57. Gibson D.T., Cardini G.E., Maseles F.C., Kallio R.E. Incorporation of oxygen-18 into benzene by Pseudomonas putida// Biochemistry.- 1970.-Vol. 9.-P.1631-1635.

58. Gibson D.T., Mahadevan V., Jerina D.M., Yagi H., Yeh H.J.C. Oxidation of the carcinogens benzoa. anthracene to dihydrodiols by a bacterium// Science.- 1975.- Vol.189.- P. 295-297.116

59. Gibson D.T., Subramanian V. Microbial degradation of aromatic hydrocarbons// Gibson D.T.(ed.). Microbial degradation of organic compounds.- New York and Basel: Marcel Dekker, INC., 1984.- P. 181-252.

60. Golovleva L.A., O. Zaborina, R. Pertsova., B. Baskunov, Y. Schurukhin, S. Kuzmin. Degradation of polychlorinated phenols by Streptomyces rochei 303// Biodégradation 1992- Vol. 2, N 3.- P. 201208.

61. Goodfellow M. Genus Rhodococcus Zopf 1891, 28AL// Williams S.T., Sharpe M.E.,. Holy J.G(ed.). Bergey's manual of systematic bacteriology.- Vol. 4. Baltimore: The Williams & Wilkins Co., 1989.- P. 2362-2371.

62. Goodfellow M., Williams S.T. Ecology of actinomycetes// Ann. Rev. Microbiol.-1983.- Vol.37.- P. 189-216.

63. Hafez N., Abdalla S., Ramadan Y.S. Accumulation of phenol by Potamogeton crispus from aqueous industrial waste// Bull. Environ. Contamin. Toxicol. -1998.- Vol.60, N 6.- P. 944-948.

64. Haggblom M.M. Microbial breakdown of halogenated aromatic pesticides and related compounds// FEMS Microbiol. Rev.- 1992,- Vol. 103, Nl.-P. 29-72.

65. Haggblom M.M., Janke D., Salkinoja-Salonen M. S. Transformation of chlorinated phenolic compounds in the genus Rhodococcus// Microbiol. Ecol. 1989.-Vol.18, N2.-P.1 47-159.

66. Haggblom M.M., Nohinek L.J., Salkinoja-Salonen M. S. Degradation and O-methylation of chlorinated phenolic compounds by Rhodococcus and Mycobacterium strains// Appl. Environ. Microbiol.- 1988.- Vol.54, N 9.- P. 3043-3052.

67. Haigler B.E., Nishino S.F., Spain J.C. Degradation of 1,2-dichloroben-zene by a Pseudomonas sp.// Appl. Environ. Microbiol.- 1988.- Vol.54, N 2.-P. 294-301.

68. Hale D.D., Reineke W., Wiegel J. Chlorophenol degradation, //. Chaud-hry G.R(ed.).Biological degradation and bioremediation of toxic chemicals.- London: Chapman & Hall, 1994.- P. 74-91.

69. Harrop A.J., Hocknull M.D., Lilly M.D. Biotransformations in organic solvents : a difference between gram-positive and gram-negative bacteria// Biotechnol.Lett.-1989.-Vol.l 1, N 11.- P. 807-810.

70. Heipieper H.J., de Bont J.M. Adaptation of Pseudomonas putida S12 to ethanol and toluene at the level of fatty acid composition of membranes// Appl. Environ. Microbiol. 1994.- Vol.60, N 12.- P. 4400-4444.

71. Hickey W.J., Focht D.D. Degradation of mono-, di-, and trihalogenated benzoic acids by Pseudomonas aeruginosa JB2// Appl. Environ. Microbiol. 1990.- Vol. 56, N 12.- P. 3842-3850.

72. Higson F.K., Focht D.D. Degradation of 2-bromobenzoic acid by a strain of Pseudomonas aeruginosa// Appl. Environ. Microbiol. 1990.-Vol. 56, N6.- P. 1615-1619.

73. Hill G.A., Milne B.J., Nawrocki P.A. Cometabolic degradation of 4-chlorophenol by Alcaligenes eutrophus// Appl. Microbiol. Biotechnol.-1996.-Vol. 46, N2.- P. 163-168.

74. Hinteregger C., Leitner R., Loidl M., Ferschel A., Streichdier F. Degradation of phenol and phenolic compounds by Pseudomonas putida EKII//Appl. Microbiol. Biotechnol.- 1992.- Vol. 37, N 2.- P. 252-259.

75. Hwang H.-M., Hodson, R.E., Lewis D.L. Microbial degradation kinetics of toxic organic chemicals over a wide range of concentrations in natural aquatic systems// Environ.Toxicol. Chem.- 1989.- Vol.8, N 1.- P. 65-74.118

76. Hunter S.W.H., Gaylord H., Brennan P.J. Structure and antigenicity of the phosphorylated lipopolysaccharide antigens from the leprosy and tubercle bacilli//J. Biol. Chem.- 1986.- Vol. 261.- P. 12345-2351.

77. Ingram, L.O. Changes in lipid composition of Escherichia coli resulting from growth with organic solvents and with food additives// Appl. Environ Microbiol. -1977. Vol. 33, N 5.-P. 1233-1236.

78. Inoue A., Horikoshi K. A Pseudomonas thrives in high concentrations of toluene// Nature.-1989.- Vol.338.- P. 264-266.

79. Inoue A., Yamamoto M., Horikoshi K. Pseudomonas putida which can grow in the presence of toluene// Appl. Environ. Microbiol. -1991.-Vol.57; N 5.- P. 1560-1562.

80. Inoue, A., Horikoshi K. Estimation of solvent-tolerance of bacteria by the solvent parameter LogP// J. Ferment. Bioeng. -1991.- Vol.71, N 3.-P. 194-196.

81. Isken S., de Bont J.A.M. Active efflux of toluene in a solvent-resistant bacterium//J. Bacteriol.- 1996.- Vol.178, N 20.- P. 6056-6058.

82. Janke D., Ihn W. Cometabolic turnover of aniline, phenol and some of their monochlorinated derivatives by the Rhodococcus mutant strain AM 144//Arch. Microbiol. 1989.- Vol.152, N 4.- P 347-352.

83. Johnson G.R., Olsen R.H. Nucleotide sequence analysis of genes encoding a toluene/benzene-2-monooxygenase from Pseudomonas sp. strain JS150// Appl. Environ. Microbiol.- 1995- Vol.61, N 9- P. 33363346.

84. Kaschabek S., Reineke W. Maleylacetate reductase of Pseudomonas sp. strain B13: dechlorination of chloromaleylacetates, metabolites in the de119gradation of chloroaromatic compounds// Arch. Microbiol.- 1992. -Vol.158, N 6.-P.412-417.

85. Keweloh H., Diefenbach R., Rehm H.J. Increase of phenol tolerance of Escherichia coli by alterations of the fatty acid composition of the membrane lipids//Arch. Microbiol.- 1991.- Vol.157, N 1. P. 49-53.

86. Keweloh H., Heipieper H.J. Trans unsaturated fatty acids in bacteria// Lipids. -1996.- Vol. 31, N 2.- P. 129-137.

87. Keweloh H., Heipieper H.J., Rehm H.J. Protection of bacteria against toxicity of phenol by immobilization in calcium alginate// Appl. Microbiol. Biotechnol.- 1989.- Vol.31, N 4.- P. 383-389.

88. Keweloh H., Weyrauch G., Rehm H.J. Phenol induced membrane changes in free and immobilized Escherichia coli// Appl. Environ. Biotechnol.- 1990.- Vol. 33, N 1.- P. 66-71.

89. Kitunen V., Valo R., Salkinoja-Salonen M.S.Analysis of chlorinated phenols, phenoxyphenols and dibenzofurans around wood preserving facilities// Int. J. Environ. Anal. Chem.- 1985.- Vol. 20., N 1.- P. 13-28.

90. Klatte S., Kroppenstedt R.M., Rainey F.A. Rhodococcus opacus sp. nov., an unusual nutritionally versatile Rhodococcus species// Syst. Appl. Microbiol.- 1994.- Vol. 17, N 1.- P. 355-360.

91. Klecka G.M., Gibson D.T. Inhibition of catechol 2,3-dioxygenase from Pseudomonas putida by 3-chlorocatechol//Appl. Environ. Microbiol. -1981.-Vol. 41, N5.- P.l 159-1165.

92. Knackmuss H.-J., Hellwig M. Utilization and cooxidation of chlorinated phenols by Pseudomonas sp. B 13//Arch. Microbiol.- 1978.- Vol. 117, N l.-P. 1-7.

93. Kozlovsky S.A., Zaitsev G.M., Kunc F. Metabolism of 2,5-dichloroben-zoic acid in Pseudomonas stutzeri// Folia Microbiol.-1994.- Vol.35, N 5.-P. 399-403.120

94. Krockel L., Focht D.D. Construction of chlorobenzene-utilizing recombinants by progenitive manifestation of a rare event// Appl. Environ. Microbiol. 1987 - Vol.53, N 10.- P. 2470-2475.

95. Laneelle M.-A., Prome D., Laneelle G., Prome J.-C. Ornithine lipid of Mycobacterium tuberculosis: its distribution in some slow- and fast-growing mycobacteria//J. Gen. Microbiol. -1990.- Vol. 136, N 4.- P. 773778.

96. Ma D., Cook D.N., Hearst J.E., Nikaido H. Efflux pumps and drug resistance in gram-negative bacteria// Trends Microbiol.- 1994.- Vol.2.- P. 489-493.

97. Mackay D., Shiu W.Y., Ma K.C. Illustrated handbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals.- Vol. 1-3.- Chelsea: Lewis Publishers, 1992.

98. Maltseva O.V., Solyanikova I.P., Golovleva L.A., Schlomann M., Knackmuss H.-J. Dienolactone hydlolase from Rhodococcus erythropolis 1CP: purification and properties// Arch. Microbiol.- 1994a.-Vol.162, N 2.- P. 368-374.

99. McAllister K.A., Lee H., Trevors J.T. Microbial degradation of penta-chlorophenol// Biodégradation.- 1996.- Vol. 7, N 1.- P. 1-40.

100. Marinucci A.C., Bartha R. Biodégradation of 1,2,3- and 1,2,4-trichloro-benzene in soil and in liquid enrichment culture// Appl. Environ. Microbiol. 1979.- Vol. 38, N 5.- P. 811-817.

101. Markus A., Klages U., Krauss S., Lingens F. Oxidation and dehalogena-tion of 4-chlorophenylacetate by a two-component enzyme system from Pseudomonas sp. strain CBS3// J. Bacteriol.-1984.- Vol.160, N 2.- P. 618621.

102. Mars A.E., Kasberg T., Kaschabek S.R., Vanagteren M.H., Janssen D. B., Reineke W. Microbial degradation of haloaromatics- use of the meta-cleavage pathway for mineralization of chlorobenzene// J. Bacteriol.-1997.- Vol.179, N 14.- P. 4530-4537.122

103. Mesbah M., Premachandran U., Whitman W.B. Precise measurement of the G+C content of deoxyribonucleic acid by high-performance liquid chromatography// Int. J. Syst. Bacteriol. -1989- Vol.39, N 1.- P. 159-167.

104. Miguez C.B., Greer C.W., Ingram J.M. Purification and properties of chlorocatechol 1,2-dioxygenase from Alcaijigenes denitrificans BRI 6011//Can. J. Microbiol.-1993.- Vol.39, N 1.- P.l-5.

105. Minnikin D.E., Hutchinson I.G., Caldicott A.B. Thin-layer chromatography of methanolysates of my colic acid-containing bacteria// J. Chromatogr. -1980.- Vol.188, N 1.- P. 221-233.

106. Morita M. Chlorinated benzenes in the environment// Ecotoxicol. Environ. Saf.-1977.- Vol. 1, N 1.- P. 1 -6.

107. Moriya K., Horikoshi K. Isolation of a benzene-tolerant bacterium and its hydrocarbon degradation//J. Ferment. Bioeng. -1993.- Vol.73, N 1.-P. 168-193.

108. Nakajima H., Kobayashi H., Aono R., Horikoshi K. Effective isolation and identification of toluene-tolerant Pseudomonas strains// Biosci. Bio-technol. Biochem. -1992.- Vol.56, N 11.-P.1872-1873.

109. Neyfakh A.A., Bidnenko V.E., Chen L.B. Efflux mediated multidrug resistance in bacteria: similarities and dissimilarities with mammalian system// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1991.- Vol. 88, N 11.- P. 4781-4785.

110. Nikaido H. Multidrug efflux pumps of gram-negative bacteria// J. Bacteriol.- 1996.- Vol.178, N 20.- P. 5853-5859.

111. Nikaido H., Vaara M. Molecular basis of bacterial outer membrane permeability// Microbiol. Rev.- 1985.- Vol.49, N 1.- P. 1-32.

112. Paje M.L., Neilan B.A, Couperwhite I. A Rhodococcus species that thrives on medium saturated with liquid benzene// Microbiology 1997 -Vol.143, N 6.- P.2975-2981

113. Paje M-L., Marks P., Couperwhite I. Degradation of benzene by a Rhodococcus sp. using immunobilized cell systems//World J. Microbiol. Biotechnol.- 1998.- Vol. 14, N 5.- P. 675-680.

114. Papahadjopoulos D., Vail W.J., Newton C., Nir C., Jacobson K., Poste G., Lazo R. Studies on membrane fusion. III. The role of calcium-induced phase changes// Biochem. Biophys. Acta. -1977.- Vol. 456.-P.579-598.

115. Park Y.S., Chang H.N., Kim B.H. Adaptation of Saccharomyces cere-visiae to solvents used in extractive fermentation// Biotechnol.Lett.-1988.- Vol. 10, N 4.- P. 261-266.

116. Pinkart H.C., Wolfram J.W., Rogers R., White D. Cell envelope changes in solvent-tolerant and solvent-sensitive Pseudomonas putida strains following exposure to o-xylene// Appl. Environ. Microbiol. -1996-Vol.62, N 3.- P. 1129-1132.

117. Pirttijarvi T.S.M., Graeffe T.H., Salkinoja-Salonen M.S. Bacterial contaminants in liquid packaging boards: assessment of potential for food spoilage//J. Appl. Bacteriol.- 1996.- Vol. 81, N 2.- P. 445-458.

118. Potrawfke T., Timmis K.N., Wittich R.M. Degradation of 1,2,3,4-tetrachlorobenzene by Pseudomonas chlororaphis RW71//Appl. Environ. Microbiol.- 1998.- Vol. 64, N 10.- P. 3798-3806.

119. Rajagopal A.N. Growth of gram-negative bacteria in the presence of organic solvents// Enzyme and Microb.Technol.- 1996.- Vol.19.- P. 606613.

120. Ramos J.L., Duque E., Godoy P., Segura A. Efflux pumps involved in toluene tolerance in Pseudomonas putida DOT-TIE//J. Bacteriol.-1998.-Vol.l80,N 13.- P. 3323-3329.

121. Rast H. G., Engelhardt G., Wallnofer P.R. Degradation of aromatic compounds in the actinomycete-genus Rhodococcus// FEMS Microbiol. Lett.-1980.-Vol.7, N1.-P. 1-6.

122. Ratledge S., Wilkinson S. G. Microbial Lipids.- New York: Academic Press, 1988.-Vol.1-2.

123. Reineke W. Degradation of chlorinated aromatic compounds by bacteria: strain development// Chaudhry G.R. (ed.). Biological degradation and bioremediation of toxic chemicals.- 1994.- P. 416-454

124. Reineke W., Knackmuss H.-J. Microbial metabolism of haloaromatics: isolations and properties of a chlorobenzene-degrading bacterium// Appl. Environ. Microbiol.- 1984. Vol. 47, N1.- P. 395-402.

125. Rosenberg M., Grutnick D., Rosenberg E. Adherence of bacteria to hydrocarbons: a simple method for measuring cell-surface hydrophobicity// FEMS Microbiol. Lett. -1980.- Vol. 9, N1.- P. 29-33.

126. Saber D.L., Crawford R.L. Isolation and characterization of Flavobac-terium strains that degrade pentachlorophenol// Appl. Environ. Micro-biol.- 1985.- Vol. 50, N 6.- P. 1512-1518.

127. Sander P., Wittich R.-M., Fortnagel P., Wilkes H., Francke W. Degradation of 1,2,4-trichloro- and 1,2,4,5-tetrachlorobenzene by Pseudomonas strains. Appl. Environ. Microbiol. 1991 -Vol.57, N 5- P. 140-1440.

128. Schmidt E.,Knackmuss H.-J. Chemical structure and biodegradability of halogenated aromatic compounds. Conversion of chlorinated muconic acids into maleylacetic acid// Biochem. J.- 1980.- Vol. 192, N 1.- P.339-347.

129. Schmidt E., Remberg G., Knackmuss H.-J. Chemical structure and biodegradability of halogenated aromatic compounds. Halogenated muconic acids as intermediates// Biochem. J.- 1980.- Vol. 192, N 1.- P. 331-337.

130. Selifonov S. A., Grifoll M., Eaton R. W., Chapman P.J. Oxidation of naphthenoaromatic and methyl-substituted aromatic compounds by naphthalene 1,2-dioxygenase// Applied and Environmental Microbiology.- 1996.- Vol. 6, N 22.- P. 507-514.

131. Shen Y., West C. Toxicity of aromatic aerobic biotransformation products of toluene to HeLa cells// Bui. Environ. Contamin. Toxicol.-1998.-Vol. 60, N2.- P. 177-184.

132. Sikkema J., de Bont J.A.M., Poolman B. Mechanisms of membrane toxicity of hydrocarbons// Microbial. Rev.- 1995.- Vol.59, N 2.- P.201-222.127

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

134. Sikkema J., Poolman B., Konings W.N., de Bont J.A.M. Effect of the membrane action of tetralin on the functional and structural properties of artificial and bacterial membranes// J. Bacteriol.- 1992 Vol.174, N 9.-P. 2986-2992.

135. Smibert R.M., Krieg N.R. General characterization/ Gerhardt P., Murray R., Costilow R., Nester E., Wood W., Krieg N., Phillips G.(ed). Manual of methods for general bacteriology.- Washington: American Society for Microbiology.-1981.- P. 407-443.

136. Smith R.J. Calcium and bacteria.-P. 83-133. In Advances in Microbial Physiology, 1995.-Vol. 37., Poole R.K (ed.), Academic Press, Harcourt Brace and Company, London.

137. Smith J.A., Nivak J.T. Biodégradation of chlorinated phenols in subsurface soils// Water Air Soil Pollut. 1987.- Vol. 33, V 1-2.- P. 29-42.

138. Sommer C., Gorisch H. Enzymology of the degradation of (di)chlorobenzenes by Xantobacter flavus 14p 1 // Arch. Microbiol.-1997.- Vol. 167, N 6.- P. 384-391.

139. Spain J.C., Gibson D.T. Oxidation of substituted phenols by Pseudomonas putida F1 and Pseudomonas sp. Strain JS6// Appl. Environ. Microbiol. -1988.- Vol.54, N 6.- P. 1399-1404.128

140. Spain J.C., Nishino S.F. Degradation of 1,4-dichlorobenzene by a Pseudomonas sp.// Appl. Environ. Microbiol. -1987 Vol. 53, N 5 - P. 10101019.

141. Spain J.C., Zylstra G.J., Blake C.K., Gibson D.T. Monoxydroxylation of phenol and 2,5-dichlorophenol by toluene dioxigenase in Pseudomonas putida Fl// Appl. Environ. Microbiol.- 1989- Vol. 55, N. 10.- P. 2648-2652.

142. Spiess E., Gorisch H. Purification and characterization of chlorobenzene cis-dihydrodiol dehydrogenase from Xanthobacter flavus 14pl//Arch. Microbiol.- 1996.- Vol. 165, N 1.- P.201-205.

143. Spiess E., Sommer C., Gorisch H. Degradation of 1,4-dichlorobenzene by Xantobacter flavus 14p 1 // Appl. Environ. Microbiol.- 1995.- Vol. 61, N 11.-P. 3884-3888.

144. Spokes J.R., Walker N. Chlorophenol and chlorobenzoic acid co-metabolism by different genera of soil bacteria// Arch. Microbiol.- 1974.-Vol. 96, N1.-P. 125-134.

145. Staneck J.L., Roberts G.D. Simplified approach to identification of aerobic actinomycetes by thin-layer chromatography// Appl. Microbiol.-1974- Vol.28, N 1.-P. 226-231.

146. Steiert G. J., Crawford R. L. Catabolism of pentachlorophenol by a Fla-vobacterium sp.// Biochem. Biophys. Comm.- 1986.- Vol.141, N 2.-P.825-830.

147. Stephens G.M.; Sidebotham J.M; Mann N.H.; Dalton H. Cloning and expression in Escherichia coli of the toluene dioxygenase gene from Pseudomonas putida NCIB11767//FEMS Microbiol. Lett.- 1989.- Vol. 57, N 3.- P. 295-300.

148. Steinle P., Stucki G., Stettier R., Hanselmann K. W. Aerobic mineralization of 2,6-dichlorophenol by Ralstonia sp. strain RK1// Appl. Environ. Microbiol. 1998 - Vol. 64, N 7.- P. 2566-2571.129

149. Stoecker M. A., Herwig, R.P., Staley, J.T. : Rhodococcus zopfii sp. nov., a toxicant-degrading bacterium// Int. J. Syst. Bact. -1994.- Vol. 44, N 1.-P. 106-110.

150. Straube G., Hensel J., Niedan C., Straube E. Kinetic studies of phenol degradation by Rhodococcus sp. PI I. batch cultivation// Antonie van Leeuwenhoek.- 1990.- Vol.57, N1.- P. 29-32.

151. Sugden E.A., Samagh B.S., Bundle D.R., Duncan J.R. Lipoarabino-mannan and lipid-free arabinomannan antigens of Mycobacterium para-tuberculosis// Infect. Immun. -1987,- Vol. 55, N 3.-P. 762-770.

152. Suutari M., Laakso S. Effect of growth temperature on the fatty acid composition of Mycobacterium phlei// Arch. Microbiol.- 1993.- Vol. 159, N2.-P.119-123.

153. Suzuki T. Metabolism of pentachlorophenol by a soil microbe// J. Environ. Sei.- 1977.-Vol. 12, Nl.-P.l 13-127.

154. Tay S.T.L., Hemond H. F., Polz M. F., Cavanaugh C.M., Dejesus I., Krumholz L.R. Two new Mycobacterium strains and their role in toluene degradation in a contaminated stream// Appl. Environ. Microbiol.- 1998- Vol. 64, N 5.- P. 1715-1720

155. Tindall B.J. Lipid composition of Halobacterium lacuspoprofundi// FEMS Microbial. Lett.-1990.- Vol. 66, N 1-3.- P. 199-202.

156. Tsuchiya T., YamahaT. Reductive dechlorination of 1,2,4-trichloroben-zene by Staphylococcus epidermidis isolated from intestinal contents of rats//Agric. Biol. Chem. -1984.- Vol. 48, N 6.- P. 1545-1550.130

157. Uotila J.S., Kitunen V.H., Saastamoinen T., Coote T., Haggblom M.M., Salkinoja-Salonen M.S. Characterization of aromatic dehalogenases of Mycobacterium fortuitum CG-2// J. Bacterid.- 1992.- Vol. 174, N 17.- P. 5669-5675.

158. Uribe S., Ramirez J., Pena A. Effects of cyclohexane, an industrial solvent, on the yeast Saccharomyces cerevisiae and on isolated yeast mitochondria// Appl. Environ. Microbiol. -1990- Vol. 56, N 7.- P. 4114-2119.

159. Valo R., Kitunen V., Salkinoja-Salonen M.S., Raisanen S. Chlorinated phenols as contaminants of soil and water in the vicinity of two Finnish sawmills// Chemosphere.- 1984.- Vol.13.- P. 835-844.

160. Van der Meer J. R. Evolution of novel metabolic pathways for the degradation of chloroaromatic compounds// Antonie van Leeuwenhoek.-1997.-Vol.71, N1 P.159-178.

161. Verschueren, K. Handbook of environmental data on organic chemicals, .- 2d ed.-.NY: Van Nostrand Reinhold, 1983.131

162. Vollmer M.D., Stadler-Fritzsche K., Schlomann M. Conversion of 2-chloromaleylacetate in Alcaligenes eutrophus JMP134//Arch.Microbiol.-1993.-Vol.159, N2.-P. 182-188.

163. Wackett L.P., Kwart L.D., Gibson D.T. Benzolic monooxygenation catalyzed by toluene dioxygenaze from Pseudomonas putida// Biochemistry -1988.- Vol.27, N 4.- P. 1360-1367.

164. Watanabe I. Isolation of pentachlorophenol-decomposing bacteria from soil//Soil Sci. Plant Nutr.- 1973.-Vol. 19, N 1.-P.109-116.

165. Webber W. J., Corseuil H. X. Inoculation of contaminated subsurface soils with enriched indigenous microbes to enhance bioremediation rates// Water Res. 1994.- Vol. 28, N 6.- P. 1407-1414.

166. Weber F.J., Isken S., de Bont J.A.M. Cis/trans isomerization of fatty acids as a defense mechanism of Pseudomonas putida strains to toxic concentration of toluene//Microbiology.-1994.-Vol.l40, N. 8 -P.2013-2017.

167. Weber F.J., Ooijkaas L.P., Schemen R.M.W., Hartmans S., de Bont J.A. M. Adaptation of Pseudomonas putida S12 to high concentrations of styrene and other organic solvents// Appl. Environ. Microbiol. 1993.-Vol. 59, N 10 - P.3502-3504.

168. Whalen M.Y., Armstrong S.M., Patel T.R. Characterization of a Rho-dococcus species that utilizes numerous aromatics// Soil Biol. Biochem.-1993.-Vol.25, N 6.-P.759-762.

169. Wieser M., EberspaecherJ., Vogler B., Lingens F. Metabolism of 4-chlo-rophenol by Azotobacter sp. GP1: Structure of the meta cleavage132product of 4-chlorocatechol// FEMS Microb.Lett.-1994.- Vol.116, N 1.-P. 73-78.

170. Zylstra G.J, Gibson D.T. Toluene degradation by Pseudomonas putida Fl. Nucleotide sequence of todClC2BADE genes and their expression in Escherichia coli//J. Biol. Chem.- 1989.- Vol. 264, N 25.- P. 14940-14946.