Ogļūdeņražu noārdoša baktēriju konsorcija metaboliskās aktivitātes izmaiņas adaptīvās laboratorijas evolūcijas laikā

Abstract

Darbā pētītas ogļūdeņražu noārdoša baktēriju konsorcija (Pseudomonas sp. un Stenotrophomonas sp.) metaboliskās aktivitātes izmaiņas adaptīvās laboratorijas evolūcijas (ALE) laikā. Konsorciju kultivējām Bushnell Haas (BH) barotnē ar 0.05% vai 0.5% melasi. ALE stratēģiju īstenojām secīgi inokulējot konsorcija sējmateriālu barotnēs ar 1%, 3% vai 5% dīzeļdegvielas piedevu. Viena ALE soļa kultūras šķidrumu izmantojām kā sējmateriālu nākamajam solim. Katra ALE soļa un kontroles varianta metabolisko aktivitāti raksturojām ar baktēriju augšanas līknēm, koloniju veidojošo vienību (KVV) koncentrāciju, enzimātisko aktivitāti (fluoresceīna diacetāta (FDA) hidrolīze, dehidrogenāze, ureāze) un noārdīto organisko vielu daudzuma izmaiņām. ALE ietekme uz dažādu enzīmu aktivitāti abās melases koncentrācijās nav viennozīmīga. FDA hidrolīzes aktivitāte 0.05% melases barotnē samazinājās, bet barotnē ar 0.5% melasi būtiski nemainījās (P>0.05). Dehidrogenāzes aktivitāte (DHA) abās melases koncentrācijās samazinājās, bet ureāzes aktivitāte būtiski (P<0.05) pieauga. Barotnē ar 0.5% melasi konstatējām konsorcija organisko vielu noārdīšanas spēju uzlabošanos, kā cēlonis varētu būt uzlabotā baktēriju augšana.

Changes of metabolic activity of hydrocarbon degrading bacterial consortium (Pseudomonas sp. and Stenotrophomonas sp.) during adaptive laboratory evolution (ALE) were studied in this work. Consortium was cultivated in Bushnell Haas (BH) broth amended with 0.05% or 0.5% molasses. ALE strategy was realized by sequentially inoculating consortium inoculum in media with 1%, 3% or 5% diesel fuel amendment. Culture liquid from one ALE step was used as inoculum for the next step. Metabolic activity of each ALE step and control samples was characterized by consortium growth curves, colony forming unit (CFU) concentration, enzymatic activity (fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis, dehydrogenase, urease) and the amount of degraded organic compounds. The effect of ALE on the enzymatic activity of consortium in both concentrations of molasses was uncertain. FDA hydrolysis activity was reduced in medium with 0.05% molasses amendment, but there were no significant activity changes (P>0.05) in medium with 0.5% molasses amendment. Dehydrogenase activity (DHA) was reduced in both concentrations of molasses, but urease acitivity was significantly (P<0.05) enhanced. Ability to degrade organic compounds by consortium was improved in medium with 0.5% amendment, which could be caused by the positive effect of higher molasses concentration on bacterial growth.