Формування біоплівки моно- та бінарною культурою thiobacillus thioparus та Stenotrophomonas maltophilia - Автореферат

національна академія наук україни Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукПроведено спостереження структури біоплівки моно-та бінарних культур за допомогою методів растрової та конфокальної лазерної сканувальної мікроскопії. Визначено, що присутність маловуглецевої сталі впливає на моносахаридний, жирнокислотний склад екзополімеру моно-та бінарних культур. Диссертация посвящена изучению особенностей формирования и функционирования биопленки моно-и бинарных культур коррозионно опасных бактерий Thiobacillus thioparus 4М и их гетеротрофного спутника Stenotrophomonas maltophilia 13М, которые выделены изза туннелей киевского метрополитена. Исследование нативных биопленок бинарной культуры на металлических матрицах методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии показало, что они сформированы колониями клеток, расположенных на расстоянии 2-4 мкм, погруженных в экзополимерный матрикс. Биопленка бинарной культуры отличается разнообразием моносахаридного состава, а именно присутствуют 8 моносахаридов, 4 из которых (рамноза, рибоза, ксилоза, галактоза) не были отмечены в составе экзополимера биопленки монокультур.Таку корозію спричиняють бактерії циклу сірки, що утворюють біоплівки, в яких відбувається біоелектрохімічний процес як наслідок біомінералізації з утворенням сульфідів та елементної сірки (Lewandowski Z., 2000; Otool G.A., 2000; Козлова І.П. та ін., 2002; Андреюк К.І. та ін., 2005). Геохімічною функцією T.thioparus є утворення елементної сірки як в геологічних відкладах, так і в біоплівці на поверхні металу, де, згідно сучасним уявленням, відбуваються процеси мікробної корозії. Заболотного НАН України показано, що екзополімери бактерій циклу сірки відіграють вирішальну роль у визначенні їх корозійної активності і запропоновано експрес-метод дослідження агресивності біоплівок корозійно небезпечних бактерій за допомогою тонких металевих матриць (Андреюк К.І. та ін., 2005). Метою роботи було дослідити особливості формування біоплівки моно-і бінарною культурою T.thioparus 4М та S.maltophilia 13М на поверхні маловуглецевої сталі. Автором було особисто виділено чисті культури бактерій циклу сірки та ідентифікована їх родова і видова належність, досліджено етапи формування біоплівки на модельних поверхнях (скло, маловуглецева сталь), виділено екзополімерні комплекси моно-та бінарної культури та визначено їх моносахаридний та жирнокислотний склад, проведено визначення корозійної активності бактерій циклу сірки на зразках маловуглецевої сталі.За допомогою сучасних методів (РЕММА, КЛСМ, тонких металевих матриць) досліджено формування і функціонування біоплівок моно-і бінарної культур T.thioparus 4М та S.maltophilia 13М на поверхні маловуглецевої сталі. Створено гіпотетичну модель цих біоплівок, які відрізняються за архітектонікою та вмістом сікри, що має не тільки фундаментальне значення, але і дозволить в подальшому запобігати негативному впливу мікробної корозії на металеві споруди. Виділено природну корозійно активну асоціацію літотрофних ацидофобних тіонових бактерій T.thioparus 4М з гетеротрофним супутником S.maltophilia 13М із ґрунту, прилеглого до обкладинки тунелю київського метрополітену.

2. Основний зміст роботи