Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль микроорганизмов в процессах концентрации и рассеяния ванадия

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Роль микроорганизмов в процессах концентрации и рассеяния ванадия"

в 0Ч5*?

АКАДЕМИЯ НАУК СССГР ИНСТИТУТ НИКРОЕИОЛОГИИ

На правах рукописи УДК 579.8.017.7:546.881

ЮРКОВА Наталья Александровна

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССАХ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАССЕЯНИЯ ВАНАДИЯ

Специальность 03.00..07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1991 -

Работа выполнена в Институте микробиологии АН СССР Научный руководитель: доктор биологических наук Н.Н.Ляликова

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В.К. Плакунов,

доктор биологических наук C.B. Летунова

Ведущее учреждение: Московский государственный университет иыеш М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра микробиологии

Защита диссертации состоится ^ " 1991 г>

в /й^- часов на заседании специализированного совета Д.002.64.С в Институте микробиологии АН СССР по адресу:

I17011, г.Москва, проспект 60-летия Октября, д.7, корпус 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институте микробиологии АН СССР.

Автореферат разослан " а/СЬ/ьрг? 1991

Учен«!! секретарь специализированного совета, к.б.н.

Л.Е.Никитин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Проблема трансформации леременнова-ёйтных элементов, в частности металлов, микроорганизмами имеет атшое значение для понимания бногеохимических закономерностей рутоворота элементов в природе.

Роль микроорганизмов в круговороте таких элементов как азот, ера, железо изучена достаточно хорошо, тогда как участие микроор-■аяизмов в круговороте ванадия практически не исследовалось.

Мазду тем, ванадий обладает всеми .необходимыми критериями, ;тобы быть использовашшм микроорганизмами в энергетических провесах. Это перемеяновалентный элемент (возможные степени окисле-ля от + 2 до +5), бяофплышй.

Ванадий достаточно распространен в природе, его кларк в зем-юй коре 0,02$ /Холодов, 1968/. Известно около 120 ванадиевых [ияералов, в составе которых ванадий встречается в различных стернях окисления /Evans, White, 1987/.

Ванадий, особенно пятивалентный, является токсичным элементы. Промышленные выбросы ванадия значительно отравляют окртааю-1ую среду. Поэтому задача разработки микробиологических методов чистки индустриальных сточных вод от ванадия является очень

18ЖН0Й.

Такта образом, изучение роли микроорганизмов в процессах :онцентрации и рассеяния ванадия представляется весьма актуальным ! точки зрения общей микробиологии я экологии, а также освещает [екоторые аспекты геохимии этого элемента, ранее не изученные.

Цель работы. Изучить способность микроорганизмов использовать 1анадий в энергетических процессах.

Основные задачи исследования.

1. Выделить микроорганизмы, использующие ванадий в энергетя-[еском метаболизме.

2. Изучить доноры электропоз, используемые в процессе анаэроб-юга дыхания с ваналатом в качестве конечного акцептора электронов.

3. Исследовать устойчивость микроорганизмов, представляющих шзличные гаксоны, к ванадию.

4. Рассмотреть геохимическую роль микроорганизмов в превращениях ванадия.

Научная новизна работы. Впервые рассмотрена роль микроорганизмов в превращении соединений ванадия.

Выделены и описани два новых вида рода Pseudomonas, исполь: щие ванадат в качестве конечного' акцептора электронов в npouecci анаэробного дыхания. Впервые показана способность микроорганизмо: окислять молекулярный водород и окясь углерода в анаэробных условиях с ванадатом как акцептором электронов.

Исследована устойчивость микроорганизмов, представляющих различные таксоны, к ванадии.

Показана концентрация ванадия различными микроорганизмами.

В культуре ванадатвосстанавливающих бактерий впервые получе. минерал, близкий к шервудиту, что указывает на возможную роль микроорганизмов в гипергенных процессах минералообразовандя.

Практическая ценность исследования. Мы предполагаем, что по лученные культуры ванадатвосстанавливающих бактерий могут быть и пользованы для очистки индустриальных сточных вод, содержащих ва надий, и для промышленного получения ванадия, переходящего в раствор при гидрометаллургических, методах добычи урана.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на УТ Международном симпозиуме по'микроэлементам ( Leipzig, 1989).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы две рабо ты и одна сдана в печать.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, включающих обзор литературы и экспериментальную часть, заключения и выводов. Работа изложена на HS страницах малшнопис ного текста, включает 12 -таблиц и. 24 рисунка. Список литературы содержит 47 отечественных и 39 иностранных наименований.

Место проведения работы. Работа выполнена в Институте микро биологии АН СССР в лаборатории экологии и геохимической деятельности микроорганизмов (заведующий лабораторией - доктор'биологических наук В.М.Горленко).

МАТЕРИАЛЫ И ПЕТОЖ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основными объектами исследования служили выделенные нами детые культуры двух новых видов ванадатвосстанавдивающих бакте-1й Pseudomona3 vanadiumreductans штамм T-I И Pseudomona3 aachenkovii шташ A-I.

P.vanadiumreductans штамм T-I был выделен нами из сточных аводских'вод завода Тулачермет, перерабатывающего ванадиеносные лаки Качканарского месторождения.

P.isachenkovii штамм A-I выделен нами из асцидия, прявезен-ой из бухты Кратерная в Тихом океане.

Чистые культуры ванадатвосстанавдивающих бактерий обоих видов или выделенц из отдельных колоний, выросших в столбиках агари-ованной модифицированной среды Постгейта (см.ниже).

Ванадатвосстанавливающие бактерии культивировали в аэробных словиях на !Д1А и жидких средах, содержащих органические вещества,

также в анаэробных условиях на модифицированной среде Постгей-а Б /Postgate, 1934 /» которая имела следующий состав (г/л): Н;,Р04 - 0,25; >{НдС1 - 0,5; MgSO^HgO - следа; FeSO^HgO - сле-ы; NaVOj^I^O - 0,9 (т.е. 0,3 г/л nov); лактат Ка - I; дрожжевой ксгракт - 0,2. 3 среду вносили раствор микроэлементов /Pfennig, .ippert, 1966/ _ i мл/л. Культивирование ванадатвосстанавляваю-ях бактерий проводили при начальном рН 7,2 и температуре 2Э-30°С.

Занадатвосстанавлпвалциа бактерии культивировали также в ат-осфере молекулярного водорода и окиси углерода на минеральной реде Шлегеля, рН среды - 7.0 /Gchlegei, 1966/. Состав газовых месей при аэробном росте на водороде и окиси углерода включая 0% 20% 02, 10% С02 и 10% СО, 15% Og, 75% Аг соответственно, ри анаэробном росте на водороде и окиси углерода в среду Шлегеля ¡обавляля метаванадат натрия (NaV0j-2ii20 ) в количестве 0,3 г/л ¡анадию. Газовая смесь состояла из 70% 20% Аг, 10% CQr, и [0% СО, 90Ъ Аг соответственно.

Морфологию клеток изучали с помощью световой и электронной !икроскопии. Тотальные препараты для электронной микроскопии юнтрастирозали 1% раствором фосфорно-вольфрамовой кислоты.

При изучении ультраструктуры бактериальные клетки фиксировал ко Ритер с соавтораьш /Rytor et al., 1958/фепараты окрашивали jio Рейнольдсу /Reynolds, 1963/. Просмотр срезов и тотальных препаратов осуществляли на электронном микроскопе JEM-100C.

Определение содержания ванадия в тотальных препаратах рентгеновским микроанализом проводили на электронном микроскопе jeh_ с приставкой Link Sietems Е 5423 Model.

Оксидазную активность проверяли с помощью оксвдазного теста, образование каталазы - по реакции с 3% раствором f^O2 /Герхардт я др., 1983/. Изучали способность к гидролизу крахмала, желатины, Твина-80 /Егоров и др., 1983; Герхардт и др., 1983/.

Биомассу бактерий определяли по количеству белка микрометодом Брэдрорда /Bradford, 1976/ я по оптической плотности культу-ральной жидкости.

Способность культур к использованию ряда органических вещее проверяли на модифицированной среде Постгейта без лактата и дрожжевого экстракта.

Чувствительность к антибиотикам проверяли на Ш1А с помощью дисков, пропитанных антибиотиками.

Устойчивость культур к тяжелым металлам, в том числе к ванадию проверяли на MiiA, в который добавляли соответствующее соедиш нив тяжелого металла.

Способность культур к восстановлению нитрата проверяли на среде Гильтая /Кузнецов, Романенко, 1963/. Восстановление ■

при росте на минеральной среде Шлегеля /Schlegel, 1966/ в атмосфере газовой смеси (75$ Hg, 25# Аг ) определяли по выделению который регистрировался на масс-спектрометре МИ-1201.

Способность культур осуществлять восстановление сульфата, молибдата, четырехвалентного марганца, трехвалентного железа проверяли на модифицированной среде Постгейта без сульфата и ваа дата, в которую добавляли соединения соответствующих элементов в высшей валентности. Способность к восстановлению хромата проверя. на среде Романенко /Романенко, Кузнецов, 1974/.

Выделение ДНК и процентное содержание ГЦ в ДНК определяли по описанным методам Д'агтиг, 1961; Marnur, Doty, 1962/.

Молекулярную ДНК-ДНК гибридизацию проводили по методу Де Лей De Ley et al., 1970/.B качестве реперного был взят итамм Pseudo-опаз fluoresceins N80 из коллекции культур кафедры микробиоло-ии МГУ.

Качественное определение разновалентных форм ванадия проводил» тайроном /Церковницкая и др., 1964/.

Количественное определение разновалентных форм ванадия про-одили методом объемного титрования /Китайгородский, ¿ролов, I960/.

Ацетат определяли методом газожидкостной хроматографии /Калюж-нй, Варфоломеев, 1986/ на хроматографе "Pye-Unicun-4550"(Philips).

Спектральный анализ образцов золы бактериальной биомассы про-одили в лаборатории спектрального анализа ИГЕМ АН СССР.

Рентгеноструктуршй анализ минералов проводили в рентгено-труктурной лаборатории ITEM АН СССР.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Зыделеняе чистых культур валадатвосстанавливающих бактерий.

Поставшз перед собой задачу выделить микроорганизмы, исполь-ушие ванадат в качестве конечного акцептора электронов в процессе наэробного дцхання, мы предположили, что наиболее вероятное место х обитания - месторождение ванадия, а таюте район метоллургичес-ого предприятия, где существует техногенная аномалия ванадия.

На территории Качканарского горнообогатительного комбината -динственного в Советском Союзе эксплуатируемого объекта по добэте анадия - нами был выделен ряд штаммов ванадатвосстанавливагащих актерий.

На территории завода Тулачермет, перерабатывающего ванадие-осные шлаки после выплавки железа из руд Качканарского местороя-;ения, имелось озеро (I млн.м3) со сточными заводскими водами, где ощентрация ванадия была 0,7 г/л, рН-4.0 (у дна рИ-6.0). Из проб, зятнх со дна гзтого озера нами был выделен итамм T-I чистой куль-'уры ванадатвосстаназлквахвдх бактерий.

Из литературных источников известно, что некоторые асцидяи пособны аккумулировать ванадий в концентрации в 10 млн. раз пре- . ншагацай таковую в морской воде /масага, 193о; Smith, 1989/.

\

Штамм A-I чистой культуры ванадатвосстанавливающих бактерий был выделен нами из асцидии, привезенной из бухты Кратерная в Тихом океане.

Основными объектами в дальнейшей работе служили штаммы T-I j A-I ванадатвосстанавливающих бактерий. Культуры выращивали в ' аэробных условиях, а также в анаэробных - на модифицированной среде Постгейта с ванадатом.

2. Морфо-физиологическая характеристика ванадатвосстанавливающих бактерий.

Оба штамма ванадатвосстанавливающих бактерий представлены грамотрицательными бесспоровыми палочками, подвижными за счет 3-' жгутиков. Размер клеток штамма T-I составляет 1,5-3x0,5-1 мкм, дяя штамма A-I - 2-4x0,5-1 мкм. Оба микроорганизма размножаются бинарным делением. Флуоресцирующие и диффундирующие в среду пигменты отсутствуют.

Оба штамма ванадатвосстанавливающих бактерий хорошо растут аэробно, окисляя ряд органических веществ, а также молекулярный водород и окись углерода.

Являются факультативными анаэробами..В анаэробных условиях осуществляют принципиально новый процесс анаэробного дыхания с ванадатом в качестве акцептора электронов. Донорами электронов . в этом процессе могут служить лактат, глюкоза, мальтоза, лактоза и некоторые другие органические вещества, a TáKíte Н2 и СО.

Бродильный метаболизм не осуществляют.

Штамм T-I, выделенный из заводских сточных вод имеет содерж. ние ГЦ в ДНК 58,5 мол.#, а штамм A-I, выделенный из асцидии -61,8 мол./С. Процент гбмологии между штаммами T-I и A-I ванадатвосстанавливающих бактерий составляет 28.

В качестве реперного был выбран штамм P.fluorescens, N30. Уровень гомологии штамма í-I с реперным штаммом - 27%, штамма Ас этим же реперным штаммом - 29$.

На основании совокупности морфологических, физиологических и генетических критериев оба штамма ванадатвосстаАавливающих бак терий были идентифицированы как два новых вида и названы Р.vana' diumreductkns (штамм, выделенный из заводских сточных вод) и ip.isachenkovii (штамм, выделенный из асцидии).

3. Ультраструктура выделенных микроорганизгов.

На ультратонких срезах ванадатзосстанавлявающих бактерий шявлено строение клеточной стенки, характерное для грамотрица-•ельяых бактерий. В клетках были обнаружены полифосфаты, поля-з-жсибутират обнаружен не был.

Методами спектрального анализа и рентгеновского микроанализа 5ыло показано, что клетки ванадатвосстанавливагацих бактерий акку-!улируют ванадий, если он присутствует в среде. Поэтому представ-шло интерес выявить локализацию ванадия в клетках.

На ультратонких срезах ванадатвосстанавливающих^бактерий, «ращенных с ванадатом, обнаружены включения, ограниченные трех-;лойной мембраной. В клетках, выращенных без ванадия такие вклю-!енкя отсутствуют. Мы предполагаем, что данные включения содержат занадий.

4. Восстановление ванадия микроорганизмами.

Обе культуры ванадатвосстанавлквающих бактерий Р.уапасНит-■в<1и<лапз и Р.хвасЬепкоуЦ растут в анаэробных условиях на модифицированной среде Постгейта с метаванадатом натрия.в количестве 3,3 г/л п более по ванадию.

В процессе роста ванадатвосстанавливавдих бактерий бледно-желтая среда, содержащая пятивалентный ванадий, приобретает сначала голубой цвет, характерный для четырехвалентного ванадия, а затем гтановится темного сине-зеленого цвета, что соответствует наличию четырех- я трехвалентного ванадия. В стерильном контроле и в контроле с суспензией микроорганизмов, убитых нагреванием, цвет среды не меняется.

Необходимо отметить, что в растворе возможно одновременное существование только следующих комбинаций ионов: ч^* и либо

Согласно результатам количественного определения, обе культуры полностью восстанавливают 0,3 г/л пятивалентного ванадия до смесл четырех- и трехвалентного в среднем за 10 суток (рпс.1).

3 процессе ванаддтредукции значение окислительно-восстановительного потенциала уменьшается от + 400 до + 50 мЗ, значение рН меняете! от 1.2 до 8.5-?.

ч ч ь,

I- -1/\

0,3

0,2

ОД '

2 4 6 8 10 сутки

РисЛ. Восстановление (2) и изменение ей (3) при

анаэробном росте (I) РзеиДотопаз устшиитгейис'Ьапя.

При анаэробном росте с ванадатом биомасса' обеих культур увеличивается в среднем в 8 раз. Однако необходимо отметить, что результат определения бактериальной биомассы по белку явно занижены, поскольку при отмывании клеток от ванадия происходила потеря биомассы.

При нарушении анаэробиоза во флаконах с восстановленным ванадием, он не окисляется, поскольку представлен в виде комплексо! (в частности, с ацетатом) и в таком виде стабилизирован от окисления.

Нами было изучено влияние ряда параметров культивирования на процесс ванадатредукции.

В соответствии с полученными результатами оптимальным для а: • оробного роста ванадатвосстанавливающих бактерий и восстановлена валадата является рН 7-8 (рис.2а, б). •

Рис.2. Анаэробный рост и восстановление при разных значениях рН культурами: а) Р.уапа<И.илге(1ис^апа, б) РЛаасЬепксп'Н.

—©— восстановлено ; —о— клеточный белок.

Рис.3. Анаэробный рост и восстановление при разных его концентрациях Р.уапай1итгеаи<^ааз:1,2,3 - исходные концентрации 1,0 и 2,0 г/л соответственно.

—о— концентрация V-5"1"; —«— клеточный белок.

Температурный диапазон развития обеих культур в анаэробных условиях с ванадатом составляет Ю-35°С, оптимальная температура - 28-30°С.

Было показано, что активность процесса ванадатредукшш пряло пропорционально зависит от количества инокулята и исходной концентрации органического вещества.

Согласно полученным нами данным (рис.3), увеличение исходной концентрации пятивалентного ванадия до 2 г/л для указанного количества инокулята (5 мг/л по белку) вызывает увеличение скорости процесса ванадатредукцяи, не оказывая влияния на конечны;': выход бдомазсы. Поскольку токсичной для р.уапасЦипгеЛисЪапв ет.патсл

концентрация пятивалентного ванадия порядка 6 г/л, а для РЛзасЬеп-коуН - более 6 г/л (табл.2), то обе культуры при определенном количестве ляокулята могут полностью восстанавливать ванадий в концентрации, которая ниже предельных значений.

Выделенные нами ванадатвосстанавливащие бактерии не способны к восстановлению сульфата, хромата, молибдата, Ип4+, У

Р.уапасИитге<1ис^апз обнаружена редуктаза ртути (П).

Обе культуры являются активными денитрификаторами и восстанавливают нитрат до газообразного азота, окисляя при этом органические вещества, либо молекулярный водород.

Согласно полученным результатам, источник азота оказывает большое влияние на скорость процесса ванадатредукции. Если в- среде присутствует не аммоний, а нитрат, то процесс ванадатредукции начинается только после полного восстановления нитрата, поскольку осуществление процесса нитратредукции является более энергетически выгодным.

Нами был поставлен эксперимент по проверке наличия ванадат-редуктазной активности у коллекционных штаммов псевдомонад (табл.Г).

Способными к восстановлению ванадата оказались Р.с1»гота1;о-рЫ1а N8 п Р.Пиогезсепэ нзо. но эти культуры обладали довольно низким уровнем ванадатредуктазной активности по сравнению с нашими штаммами.

Таблица I

Наличие ванадатредуктазной и нитратредуктазной активности у различных представителей сем. р8еи<1отопас1асвае.

Ш т а м м

Р.уапа<Иишгес1и<^ап5, Т-1 Р.1засЬепкоу11, А-1 Р.Г1иогезсепа К-5 Р.сЬгошаЪорЬИа, N8 Р.в1;и1;гег1, 3-975 Р.риЪ1<1а, Н96 Р.а1саНеепев, N46 Р.аегидгпова, N'+7 Р.Пиогезсопв, N80

Восстановление

то;

но:

Оказалось, что все штаммы псевдомонад, способные к ванадатре-дукции, обладают также нитратредуктазной активностью, однако не все штаммы, способные к нитратредукции могут восстанавливать ванадат.

5. Окисление молекулярного водорода и окиси углерода факультативно хемолитотрофныыи ванадатвосстанавливающими бактериями.

Важной особенностью выделенных нами ванадатвосстанавливающях бактерий является способность к хемолитоавтотрофия. Р.уапасИиш-reductan8 и РЛаасЬепкоуН могут расти за счет окисления молекулярного водорода и окиси углерода как в аэробных, так и в анаэробных условиях с.ванадатом. В анаэробных условиях происходит бактериальное восстановление пятивалентного ванадия до четырехвалентного, что визуально заметно по появлению голубой окраски у бесцветной изначально среды.

Нами была изучена динамика п показано наличие автотрофной. фиксация "^002 при аэробном и анаэробном (с ванадатом) росте культур в атмосфере водорода я окиси углерода.

Ка;с уже указывалось, обе культуры способны к водородной нитратредукции.

Таким образом, Р,уапай1итгейисЪапз и Р^засЬепкоу11 обладают широки,! диапазоном метаболических возможностей и способны к хемоорганогетеротрофии и к хемолитоавтотрофия как в аэробных, так и в анаэробных условиях с ванадатом.

6. Наличие устойчивости к ванадию у микроорганизмов.

Известно, что ванадий, особенно пятивалентный, токсичен для человека и животных. Поэтому представляло интерес выяснить, токсичен ли ванадий для микроорганизмов..

Нами была исследована устойчивость к различным концентрациям пятивалентного ванадия у псевдомонад (табл.2).

В качестве объектов исследования были взяты выделенные нами P.vanadiumгeductans, РЛсзсЬопкоуИ И Р.Г 1иогвас.опз, которые обитали в местах с повышенным содержанием ванадия.

Для сравнения были взяты коллекционные птаиты псевдомонад. Максимальной устойчивостью к ванадию обладали выделенные нами Iтаимы. Однако все исследованные итажп псездопонад росли при достаточно высоких ког:целтванадия.

Таблица 2

*

Сравнение устойчивости к ванадию у разлишшх представителей ' сем. Рзвис1о1Попас1аоеае.

: Концентрация ванадия (г/л)

11! т а м м :----------------------------

: 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6<}0

Р.уапасНипгейис^апа, Т-1 + + + + + + -

РЛзасЪепкоуЦ, А-1 + + + + + +

Р.Пиогезсепз, К-5 + + + + + + +

Р.сЬгоаа1;орМ1а, N8 + + + + £ - -

Р.в^гег!, В-975 + + + + + -

Р.риП<1а, N96 + + + + + - -

Р.а1оа11йваез, N46 . + + + - - - -

P.aвгuginosa, N47 о. + - - - - -

Р.Ниогезсепз, ИЗО + + + + + + -

»

Примечание: + наличие роста, + слабый рост, - отсутствие роста.

Представляют определенный интерес полученные нами данные по наличии устойчивости к ванадию у микроорганизмов разных таксонов (табл.3).

Таблица 3

Наличие устойчивости к ванадию почвенных микроорганизмов

Таксономическая : Концентрация '/5+, г/л

принадлежность :-----------------------------

микроорганизмов : 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Псевдомонады + + + + +

Бациллы + + + - -

Микрококки + + + - -

Цианобактерии + + + -

Дрожжи + + - - -

Актиномицеты + + + - -

Микроскопические грибы + + +

Примечание:+ наличие роста; - отсутствие роста.

Таким образом, можно заключить, что но крайней мере большинство микроорганизмов обладает высоким уровнем устойчивости к ванадию.

'Однако способность к использованию ванадата в качестве конечного акцептора электронов достаточно уникальна я характерна в основном для микроорганизмов, обитающих в местах с повышенным содержанием ванадия.

7. Р.оль микроорганизмов в круговороте ванадия..

Наши исследования показали, что микроорганизмы способны аккумулировать ванадий в значительных количествах (табл. 4).

Высокий уровень сорбции ванадия отмечен для циакобактерий. С повышением концентрации ванадия в среде процент аккумуляции ванадия клетками увеличивался.

Таблица 4

Аккумуляция ванадия микробной биомассой (в % от- сухой • биомассы) . •

Штаммы

Концентрация-ванадия в среде (г/л)

: 0,3 : I. : . 2 3

Р.уапасИитге<1и(^апз, Т-1 0,025 0,030 0,075 0 ,150

Р.1зас11епк0Ух1, А-1 0,011 0,013 '0,060 0 ,100

Мхсгососсиз, К-5 0,026 0,028 0,050 0 ,085

Коз^с рипс^Гогие Ш Ч-67 0,100 0,250 - -

РЬогт1с1з.ип 1апипозиа N17 0,230 0,430 - -

Примечание: - не проверяли. .

Согласно работа!.! Горленко с соавторами, остатки цианобактерий составляют основную массу органического вещества горючих сланцев. Мы предполагаем, -что цианобактерия могут принимать участие в процессах накопления ванадия в составе.ванадпеноскнх сланцев.

. .Из культур ваяадатвосстанавливащих бактерий путем ультра- ' центрифугирования был выделен осадок, который через три месяца приобрел кристаллическое строение.

Рентгеноструктурный анализ новообразования показал, что образованный минерал близок к шервудпту, содержащему порядка 9£> четырехвалентного ванадия. Поэтому возможно, что ванадатвосстанавли-вающие бактерия принимают участие в гипергешшх процессах минера-лообразования.

Наши исследования позволяют предположить, что микроорганизмы и, в частности, ванадатвосстанавливающие бактерии играют определенную роль в Сиогеохимических процессах круговорота ванадия в природе.

ВЫВОДЫ

1. Впервые показана роль микроорганизмов в превращении соединений ванадия п исследована токсичность данного элемента душ различных микроорганизмов.

2. Выделены и изучены два новых вида, Р.уапасНишгес1ис^апз

и Р.1засЬепкоу11, осуществляющие процесс восстановления ванадата в природных и антропогенных биоценозах. Обе культуры способны к анаэробному дыханию с использованием ванадата в качестве конечного акцептора электронов. 3 качестве доноров электронов в этом процессе может использоваться ряд органических веществ.

3. Показано, что выделенные микроорганизмы могут растя xer.ro-литоавтотрофно как в аэробных условиях, так и в анаэробных условиях с ванадатоМ, используя энергию окисления молекулярного водорода я окяси углерода.

4. Исследована сорбция ванадия различными микроорганизмами, в том числе цканобактеряямя. Предполагается возмоннал роль циано-бактериальных сообщестз в обогащении ванадием горючих сланцев, образовавшихся на основе цяанобактериальных матов.

5. Изучены превращения соединений ванадия я минералообразо-заняе в культурах выделенных бактерий, что позволяет предположить определенную роль микроорганизмов в образования гипергенных минералов, содержащих восстановленный ванадий.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

X. Lyalikova Н.Н., Turkova N.A. The influence of vanadium on microorganisms and their role in the transformation of this element. 6th Intern. Trace Element Symposium, Leipzig, 19S9i V.1. P.74.

2. Юркова H.A., Ляликова H.H. Новые факультативно хеыолято-трофные бактерии, восстанавливающие ванадий. Микробиология. 1990. Т.59. № 6. С.968.

3. Юркова Н.А., Савельева Н.Д., Ляликова Н.Н. Окисление молекулярного водорода и окиси углерода хемолитотрофшши ванадатвосста-навливающлми бактериями. Микробиология. 1990. (В печати).