Том 3 №4 - Общество Ð‘Ð¸Ð¾Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¾Ð² России им. Ю.А. Овчинникова

Краткие сообщенияУДК 573.6.086.835:579.8Использование реконструированных биопленокдля ускорения деградации углеводородов нефтиЕ.А. Стрелкова, М.В. Журина, В.К. Плакунов Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, МоскваВ природных экотопах основная часть микроорганизмовсуществует в виде ассоциаций, определяемыхобщим термином «биопленки», – пространственно иметаболически структурированных сообществ, заключенныхво внеклеточный полимерный матрикс и расположенныхна границе раздела фаз [1]. Между микробнымикомпонентами биопленок существуют многообразныеметаболические взаимоотношения, из которых наиболеечасто встречаются комменсализм и протокооперация.Если в первом случае воздействие имеет одностороннийхарактер, например, потребление кислородааэробными микроорганизмами обеспечивает возможностьсосуществования анаэробных форм [2], то во второмслучае происходит взаимное положительное влияниекомпонентов биопленок друг на друга [3].В таких случаях могут устанавливаться взаимоотношения,близкие к симбиозу, при которых образованиеили потребление какого-либо субстрата в биопленкепроисходит с большей интенсивностью, чем в случаесвободных (планктонных) популяций. Это, например,происходит в биопленках, состоящих из целлюлолитикови их спутников, неспособных к гидролизу целлюлозы.Последние потребляют продукты гидролиза, репрессирующиебиосинтез целлюлаз, и, таким образом, повышаютобразование этих ферментов [4].Существование близкой ситуации можно предполагатьв заводняемых нефтяных месторождениях.Из пластовых вод таких месторождений наряду с нефтеокисляющимимикроорганизмами можно выделитьмножество хемогетеротрофных аэробных и анаэробныхмикроорганизмов-спутников, которые не способныутилизировать компоненты нефти, но растут за счет Автор для переписки:© 2007 г. Плакунов В.К.Институт микробиологии им С.Н. Виноградского РАН,МоскваE-mail: plakunov@inmi.host.ru28продуктов ее деградации. Однако их взаимоотношенияс микроорганизмами-нефтеокислителями практическине изучены.Мы осуществили реконструкцию ассоциацийнефтеокисляющих микроорганизмов и их спутников изпластовых вод ряда нефтяных месторождений. Посколькумикробные компоненты биопленок способныдиссоциировать в пластовые воды, между структурированнымии планктонными популяциями устанавливаетсядинамическое равновесие.Поэтому создание условий, благоприятствующихформированию биопленок (высокая плотность популяции,наличие поверхности раздела фаз), позволяетреконструировать из пластовых вод ассоциации, близкиеили эквивалентные существующим в нефтяных пластах[5, 6].Для реконструкции мы использовали поликарбонатныефильтры, помещенные на поверхность твердойсреды М9, содержащей смесь парафинов (от С-11 доС-16). Изолированные из таких биопленок чистыекультуры бактерий использовали для формирования бинарныхбиопленок, включающих в себя микроорганизмнефтеокислительи его спутник. Как было установлено, втаких реконструированных биопленках микроорганизмыспутникичасто оказывают положительное влияние нанефтеокисляющие микроорганизмы, что соответствуетпредставлениям об их протокооперативных взаимоотношенияхи физиологически вполне оправдано [7, 8].В реконструированных биопленках бактерииспутникиспособствуют более полной утилизацииуглеводородов микроорганизмами-нефтеокислителями.Биопленки либо предварительно формировалина фильтрах и помещали в жидкую среду, либо ихформирование осуществляли непосредственно в жидкойсреде в присутствии гидрофобного силикагеля(Octadecyl=Si300Polyol, Serva). Результаты этихэкспериментов показаны на примере среды М(9) сгексадеканом (табл. 1).