Штамм-деструктор фталатов Stutzerimonas sp. SJ1gcor из почвы береговой зоны техногенного галощелочного водоема

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: дек 23, 2025
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2025-4-415-423
Ключевые слова:
галощелочной водоем экстремофилы Stutzerimonas дибутилфталат биодеструкция

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Юлия Игоревна Нечаева
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Анна Александровна Пьянкова
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия
Елена Генриховна Плотникова
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Аннотация

Галощелочные среды представляют особый интерес для исследований, поскольку характеризуются уникальным разнообразием экстремофильных микроорганизмов, которые приспособлены к условиям высокой солености и щелочности среды. Среди экстремофильных микроорганизмов особенного внимания заслуживают биодеструкторы различных ароматических и алифатических соединений, оказывающих негативное воздействие на экосистемы и здоровье человека. Из почвы береговой зоны техногенного галощелочного водоема, расположенного на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (г. Березники, Пермский край), выделен штамм SJ1gcor, который идентифицирован как представитель рода Stutzerimonas. Анализ гена 16S рРНК данного штамма показал наибольший уровень сходства (99.69%) с гомологичным геном Stutzerimonas zhaodongensis NEAU-ST5-21T. Штамм способен к росту в присутствии фталатов в качестве единственного источника углерода и энергии: дибутилфталата (ДБФ) и диметилфталата (ДМФ), а также возможных продуктов биодеструкции этих соединений: орто-фталевой (ОФК), бензойной кислот (БК) и бутанола. Выделенный штамм может развиваться на ДБФ в качестве субстрата с содержанием в среде культивирования до 70 г/л NaCl. Наиболее высокий показатель удельной скорости роста штамма SJ1gcor выявлен при культивировании клеток в среде с содержанием 30 г/л NaCl, а максимальная оптическая плотность зафиксирована на среде с содержанием 70 г/л NaCl. В геноме штамма выявлен ген benA, кодирущий α-субъединицу бензоат 1,2-диоксигеназы – ключевого фермента разложения БК. На основании полученных данных для штамма SJ1gcor предложены 2 альтернативных пути разложения ДБФ. Штамм Stutzerimonas sp. SJ1gcor представляет интерес для дальнейших исследований и перспективен для использования в биотехнологических целях.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Нечаева, Ю. И., Пьянкова, А. А., & Плотникова, Е. Г. (2025). Штамм-деструктор фталатов Stutzerimonas sp. SJ1gcor из почвы береговой зоны техногенного галощелочного водоема. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (4), 415–423. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2025-4-415-423
Выпуск
№ 4 (2025): Вестник Пермского университета. Серия Биология
Раздел
Микробиология

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Библиографические ссылки

Белкин П.А. Химический состав родникового стока в районе складирования отходов разработки и обогащения калийных солей // Вестник Пермского университета. Геология. 2020. Т. 19(3). С. 232−240. DOI: 10.17072/psu.geol.19.3.232. EDN: DMUFJO.

Егорова Д.О. и др. Деструкция ароматических углеводородов штаммом Rhodococcus wratislaviensis KT112-7, выделенным из отходов соледобывающего предприятия // Прикладная биохимия и микробио-логия. 2013. Т. 49(3). С. 267−278. DOI: 10.7868/S0555109913030070. EDN: PXPZZB.

Методы общей бактериологии: в 3 т. / под ред. Ф. Герхардта и др. М.: Мир, 1983. Т. 1–3.

Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии. М.: Академия, 2005. 608 с.

Ausbel F.M. Short Protocols in Molecular Biology. 3rd ed. N.Y.: John Wiley & Sons, 1995. 450 p.

Baggi G. et al. Co-metabolism of di-and trichlorobenzoates in a 2-chlorobenzoate-degrading bacterial cul-ture: Effect of the position and number of halo-substituents // International Biodeterioration & Biodegradation. 2008. Vol. 62(1). P. 57−64. DOI: 10.1016/j.ibiod.2007.12.002.

Belkin P. et al. Sediment microbial communities of a technogenic saline-alkaline reservoir // Heliyon. 2024. Vol. 10(13). Art. e33640. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e33640.

Benjamin S. et al. A monograph on the remediation of hazardous phthalates // Journal of Hazardous Ma-terials. 2015. Vol. 298. P. 58−72. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2015.05.004.

Chen F. et al. High-efficiency degradation of phthalic acid esters (PAEs) by Pseudarthrobacter defluvii E5: performance, degradative pathway, and key genes // Science of the Total Environment. 2021. Vol. 794. Art. 148719. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148719.

Hu R. et al. Bacteria-driven phthalic acid ester biodegradation: current status and emerging opportunities // Environment International. 2021. Vol. 154. Art. 106560. DOI: 10.1016/j.envint.2021.106560.

Kaur R. et al. Biodegradation of phthalates and metabolic pathways: an overview // Environmental Sus-tainability. 2023. Vol. 6. P. 303–318. DOI: 10.1007/s42398-023-00268-7.

Khodaei K. et al. BTEX biodegradation in contaminated groundwater using a novel strain (Pseudomo-nas sp. BTEX-30) // International Biodeterioration & Biodegradation. 2017. Vol. 116. P. 234−242. DOI: 10.1016/j.ibiod.2016.11.001.

Khurshid S. et al. Di-butyl phthalates (DBP) in the environment: health risks and advances in treatment technologies // Environ. Geochem. Health. 2025. Vol. 47. Art. 371. DOI: 10.1007/s10653-025-02707-2.

Lakshmikandan M. et al. Efficient biodegradation of elevated di-n-butyl phthalate levels by microalga Coelastrella terrestris MLUN1 and its post-treatment potential // Journal of Water Process Engineering. 2025. Vol. 73. Art. 107694. DOI: 10.1016/j.jwpe.2025.107694.

Lane D.J. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid techniques in bacterial systematics. 1991. P. 115−175.

Mahajan R. et al. Biodegradation of di‑n‑butyl phthalate by psychrotolerant Sphingobium yanoikuyae strain P4 and protein structural analysis of carboxylesterase involved in the pathway // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. Vol. 122. P. 806−816. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.10.225.

Parales R.E., Resnick S.M. Aromatic ring hydroxylating dioxygenases // Pseudomonas: Volume 4 Molec-ular Biology of Emerging Issues. Boston, MA: Springer US, 2006. P. 287−340.

Peng C. et al. Biodegradation of various phthalic acid esters at high concentrations by Gordonia alkan-ivorans GH-1 and its degradation mechanism // Environmental Technology & Innovation. 2025. Vol. 38. Art. 104066. DOI: 10.1016/j.eti.2025.104066.

Qiao Y. et al. Novel agents consisting of Pseudomonas zhaodongensis and dimethylsulfoniopropionate (DMSP) enhancing bioremediation of oil-contaminated sediments at deep-sea condition // Environmental Tech-nology & Innovation. 2024. Vol. 36. Art. 103744. DOI: 10.1016/j.eti.2024.103744.

Raymond R.L. Microbial oxidation of n-paraffinic hydrocarbons // Developments in Industrial Microbi-ology. 1961. Vol. 2(1). P. 23−32.

Ren C. et al. Complete degradation of di-n-butyl phthalate by Glutamicibacter sp. strain 0426 with a novel pathway // Biodegradation. 2024. Vol. 35(1). P. 87−99. DOI: 10.1007/s10532-023-10032-7.

Ren L. et al. Bacteria-mediated phthalic acid esters degradation and related molecular mechanisms // Applied Microbiology and Biotechnology. 2018. Vol. 102(3). P. 1085–1096. DOI: 10.1007/s00253-017-8687-5.

Sharma N. et al. DBP biodegradation kinetics by Acinetobacter sp. 33F in pristine agricultural soil // Envi-ronmental Technology & Innovation. 2021. Vol. 21. Art. 101240. DOI: 10.1016/j.eti.2020.101240.

Varshney S., Bhattacharya A., Gupta A. Halo-alkaliphilic microbes as an effective tool for heavy metal pollution abatement and resource recovery: challenges and future prospects // 3 Biotech. 2023. Vol. 13(12). Art. 400. DOI: 10.1007/s13205-023-03807-5.

Wang Y., Qian H. Phthalates and their impacts on human health // Healthcare (Basel). 2021. Vol. 9(5). Art. 603. DOI: 10.3390/healthcare9050603.

Xu W. et al. Bacterial communities and culturable petroleum hydrocarbon degrading bacteria in marine sediments in the northeastern South China Sea // Frontiers in Environmental Sciences. 2022. Vol. 10. Art. 865636. DOI: 10.3389/fenvs.2022.865636.

Yadav A.N., Saxena A.K. Biodiversity and biotechnological applications of halophilic microbes for sus-tainable agriculture // Journal of Applied Biology and Biotechnology. 2018. Vol. 6(1). P. 48−55. DOI: 10.7324/JABB.2018.60109.

Zhang H. et al. Purification and properties of a novel quizalofop-p-ethyl-hydrolyzing esterase involved in quizalofop-p-ethyl degradation by Pseudomonas sp. J-2 // Microbial Cell Factories. 2017. Vol. 16. Art. 80. DOI: 10.1186/s12934-017-0695-8.

Zhang L. et al. Pseudomonas zhaodongensis sp. nov., isolated from saline and alkaline soils // Interna-tional Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2015. Vol. 65(Pt 3). P. 1022−1030. DOI: 10.1099/ijs.0.000057.

Zhao Z. et al. Diversity and potential metabolic characteristics of culturable copiotrophic bacteria that can grow on low-nutrient medium in Zhenbei Seamount in the South China Sea // Microbial Ecology. 2024. Vol. 87. Art. 157. DOI: 10.1007/s00248-024-02475-z.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

<< < 1 2