Документ описывает инновационный патент на новый штамм бактерий Rhodococcus erythropolis B12, предназначенный для биоремедиации нефтезагрязненных почв, особенно в аридных условиях и при низких положительных температурах. Штамм продемонстрировал эффективность в очищении почвы от нефти, достигая до 92% деградации за 3 месяца. Основная задача изобретения - обеспечить работу нефтедеструкторов в условиях, ограничивающих эффективность традиционных микроорганизмов.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29967
(51) C12N 1/20 (2006.01)
B09C 1/10 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0477.1
(22) 11.04.2014
(45) 15.06.2015, бюл. №6
(72) Раманкулов Ерлан Мирхайдарович;
Молдагулова Назира Балтабаевна; Сарсенова Айнур
Сейтжаппаркызы; Аюпова Айгуль Жанаевна
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Национальный
центр биотехнологии" Комитета науки
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) KZ 24557 A4, 2011
(54) ШТАММ БАКТЕРИЙ RHODOCOCCUS
ERYTHROPOLIS B12, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ
ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И
НЕФТЕПРОДУКТОВ
(57) Изобретение относится к области
биотехнологии и экологии и касается получения
нового штамма - нефтедеструктора Rhodococcus
erythropolis В12, который может быть использован
для биоремедиации нефтезагрязненных почв при
низких температурных условиях.
Биологический способ очистки
нефтезагрязненных почв, с использованием
активных штаммов нефтеокисляющих
микроорганизмов на сегодняшний день признан
наиболее экономичным и экологическим методом
биоремедиации почв. Однако, очень часто,
эффективность нефтеокисляющих микроорганизмов
лимитируется почвенно-лиматическими условиями
местности. Поэтому необходим постоянный поиск и
пополнение активных штаммов микроорганизмов -
нефтедеструкторов.
Техническим результатом является получение
активного штамма - нефтедеструктора.
Предлагаемый биологический штамм -
нефтедеструктор Rhodococcus erythropolis В12
способен деструктировать нефть при низких
положительных температурах до 50%, что
позволяетет проводить биоремедиационные работы
в поздний осенний и ранневесенний периоды.
Деструкция нефти при применении штамма в
аридных услових составила 92%, что дает основание
для применения данного штамма в засушливо-
климатических условиях.
(19)KZ(13)A4(11)29967

2. 29967
2
Изобретение относится к области биотехнологии
и экологии и касается получения нового штамма
бактерий, который может быть использован для
очистки почвы от нефти и нефтепродуктов.
Биологический способ очистки
нефтезагрязненных почв, с использованием
активных штаммов нефтеокисляющих
микроорганизмов на сегодняшний день признан
наиболее экономичным и экологическим методом
биоремедиации почв. Однако, очень часто,
эффективность нефтеокисляющих микроорганизмов
лимитируется почвенно-лиматическими условиями
местности. Поэтому необходим постоянный поиск и
пополнение активных штаммов микроорганизмов -
нефтедеструкторов.
Известен штамм бактерий Arthrobacter sp. ОС-1
(Патент RU 2128221 С1), используемый для
окисления углеводородов нефти и нефтепродуктов.
Штамм обладает высокой нефтеокисляющей
активностью. Степень биодеградации по сырой
нефти под воздействием штамма в течение 30 дней
составляет 98-99%. Недостатком данного штамма
является неспособность окисления углеводородов
нефти в аридных условиях, при низких
положительных температурах.
Наиболее близким аналогом является штамм
бактерий Bacillus polimixa АЕ используемый для
окисления углеводородов нефти и нефтепродуктов в
аридных условиях Западного Казахстана
(Иновационный патент Республики Казахстан
№24557). Недостатком данного штамма является
неспособность окисления углеводородов нефти при
низких положительных температурах.
Задачей изобретения является получение нового
штамма бактерий, характеризующегося высокой
нефтеокисляющей активностью при низких
положительных температурных условиях в аридных
условиях.
Технический результат - ускорение процесса
очистки почвы от нефти и нефтепродуктов в
засушливо-климатических условиях при низких
положительных температурах.
Характеристика штамма
Штамм Rhodococcus erythropolis В12 выделен из
нефтезагрязненной почвы Атырауской области.
Штамм представляет собой подвижные
грамположительные палочки, размером 2-3 мкм с
округленными концами, расположенные одиночно и
в скоплениях. При росте на СПА (сухой
питательный агар) через 24-72 часа инкубации
образует колонии округлой формы, размером
1-3 мм, бежево-розового цвета, выпуклые,
блестящие, поверхность гладкая, пастообразной
консистенции с ровными краями, пигмент в среду
не выделяет.
Факультативный аэроб. На СПБ образует тонкую
пленку, среда прозрачная со скудным волокнистым
осадком.
Штамм не токсичен и не патогенен.
Физиолого-биохимические признаки
Каталаза положительная, оксидаза
отрицательная. Не разжижает желатин, крахмал
гидролизует слабо, образует сероводород, не
образует индол, ацетилметилкарбонил и газы из
KNO3. Не утилизирует цитрат в среде Симеона, не
дезаминирует фенилаланин.
Хранят на скошенных агаризованных средах с
1% нефтью или с углеводородом при температуре
+4°С. Пересев осуществляют 1 раз в 3 месяца.
Растет при температуре +4°С +30°С - 24-72 часа.
Штамм характеризуется высокой способностью
к утилизации нефти и нефтепродуктов.
Штамм бактерий депонирован в ТОО
«КАЗНИИППП», под номером В-497
Сущность изобретения поясняется следующими
конкретными примерами:
Пример 1. Проводили изучение Rhodococcus
erythropolis В12 нефтеокисляющей активности
культуры микроорганизмов в полевых условиях.
Объектом служила нефтезагрязненная почва с
высоким содержанием углеводородов нефти на
территории месторождения Жана Узень, АО РД
«Узеньмунайгаз» Мангистауской области, тип
почвы солонец-солончак. Микроорганизмы вносили
в количестве 1010
кл/г почвы. После внесения
проводили рыхление и увлажнение. Контролем
служил вариант без биомассы микроорганизмов.
Время культивирования 3 месяца. Остаточное
количество нефти в почве определяли
гравиметрическим методом, экстрагируя нефть
гексаном и хлороформом. Результаты исследования
показали, что содержание нефти снизилось на
91,24% через 3 месяца (таблица 1).
Пример 2. Проводили изучение
нефтеокисляющей активности культуры
микроорганизмов Rhodococcus erythropolis В12 в
модельных экспериментах с 10% нефтезагрязненной
почвой при +10°С и +25°С. Микроорганизмы
вносили в количестве 109
кл/г почвы. После
внесения проводили рыхление и увлажнение.
Контролем служил вариант без биомассы
микроорганизмов. Время проведения опытов 3
месяца. Остаточное количество нефти в почве
определяли методом ИК спектрометрии. Результаты
исследования показали, что содержание нефти
снизилось на 91,24% через 3 месяца (таблица 2).
Таблица 1
Степень деградации нефти в почве под воздействием штамма Rhodococcus erythropolis В12
Варианты Содержание нефти в почве, мг/кг Степень
исходное через 3 мес. утилизации, %
Контроль 69,50 61,00 12,12
Rhodococcus erhytropolis В12 70,93 6,21 91,24

3. 29967
3
Таблица 2
Степень деградации нефти в почве в модельных экспериментах под воздействием штамма Rhodococcus
erythropolis В12 при разных температурах
Степень утилизации 10% нефти, %Варианты
+10°
С +28°
С
Контроль 2,2 9,7
Rhodococcus erhytropolis В12 при +4 50,6 61,2
Таким образом, при полевых экспериментах в
аридных условиях Западного Казахстана утилизация
нефти штаммом Rhodococcus erythropolis В12
составила более 90%, что сопоставимо с
результатами инновационного патента Республики
Казахстан №24557. Также использование штамма
Rhodococcus erythropolis В12 при +10°С снижает
концентрацию нефти до 50%, что позволяет
использовать штамм в биоремедиационных работах
при низких положительных температурах.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis B12,
депонирован в ТОО «КазНИИППП» под номером
B-497, используемый для очистки почвы от нефти и
нефтепродуктов.
Верстка Н.Киселева
Корректор К.Нгметжанова