Biomics

Сброс сточных вод, загрязненных промышленными красителями, в различные водоемы создает значительную угрозу состоянию экосистем и здоровью человека. Применение микроорганизмов, способных обесцвечивать синтетические красители, в настоящее время рассматривается недорогой, экологически чистой и эффективной альтернативой физико-химическим методам очистки окрашенных стоков. Бактерии рода Pseudomonas обладают чрезвычайно активным метаболизмом, который позволяет им выживать в загрязненных различными экополютантами водоемах и почвах. Целью настоящего исследования является оценка способности бактериальных штаммов Pseudomonas sp. обесцвечивать трифенилметановый краситель кристаллический фиолетовый. Из загрязненных химическими отходами почв были выделены три бактериальных штамма Pseudomonas sp. 4 HM, 10 HM и 24 HM, которые по анализу нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК отнесены к роду Pseudomonas. В работе была исследована способность данных бактерий расти и деколоризировать кристаллический фиолетовый в концентрации 10-50 мг/л в твердой и жидкой питательной среде. Показано, что все три штамма могли расти и частично адсорбировать краситель на твердой питательной среде во всем исследуемом диапазоне концентраций, в том числе в присутствии 3 мМ никеля. В жидкой питательной среде в присутствии 10 мг/л все штаммы продемонстрировали небольшой уровень деколоризации: 36, 44 и 34%, для штаммов Pseudomonas sp. 4HM, 10 HM и 24 HM, соответственно. При более высоких концентрациях красителя наблюдалось ингибирование роста бактериальных культур.

Pseudomonas sp., синтетические красители, кристаллический фиолетовый, биоремедиация, обесцвечивание

1. Чубукова О.В., Хакимова Л.Р., Акимова Е.С. и др. Филогения и свойства новых штаммов Pseudomonas sp. из ризосферы бобовых растений Южного Урала. Микробиология. 2022. 91(5). 537-546. DOI:31857/S0026365622100196
2. Ali SAM, Akthar N. A study on bacterial decolorization of crystal violet dye by Clostridium perfringens, Pseudomonas aeruginosa and Proteus vulgaris. Res Article Biol Sci. 2014. 4, 89-96.
3. Ayed L, Cheriaa J, Laadhari N et al. Biodegradation of crystal violet by an isolated Bacillus sp. Annals of Microbiology. 2009. 59(2). 267-272. doi: 10.1007/BF03178327
4. Chen CC, Liao HJ, Cheng CY et al. Biodegradation of crystal violet by Pseudomonas putida. Biotechnol Lett. 2007. 29(3). 391-396. doi: 10.1007/s10529-006-9265-6
5. Chubukova OV, Khakimova LR, Matniyazov RT et al. Heavy Metal-Resistant PGPR Strains of Pseudomonas Stimulating the Growth of Alfalfa under Cadmium Stress. Biology Bulletin. 2024. 51(5). 1291-1300. DOI: 10.1134/S1062359024607444
6. de Gonzalo G, Colpa DI, Habib MH et al. Bacterial enzymes involved in lignin degradation. J Biotechnol. 2016. 236. 110-119. doi: 10.1016/j.jbiotec.2016.08.011
7. Jamee R, Siddique R. Biodegradation of synthetic dyes of textile effluent by microorganisms: an environmentally and economically sustainable approach. European Journal of Microbiology and Immunology. 2019. 9(4), 114-118. doi: 10.1556/1886.2019.00018
8. Kwak SJ, Park J, Sim, Y et al. Biodegradation of crystal violet by newly isolated bacteria. 2024. 12, e17442.Lin L, Wang X, Cao L et al. Lignin catabolic pathways reveal unique characteristics of dye-decolorizing peroxidases in Pseudomonas putida. Environ Microbiol. 2019. 21(5). 1847-1863. doi: 10.1111/1462-2920.14593
9. Manal MA, El-Naggar S, El-Aasar A et al. Bioremediation of crystal violet using air bubble bioreactor packed with Pseudomonas aeruginosa. Water Res. 39(20). 5045-5054. doi: 10.1016/j.watres.2004.08.001
10. Mani S, Bharagava RN. Exposure to Crystal Violet, Its Toxic, Genotoxic and Carcinogenic Effects on Environment and Its Degradation and Detoxification for Environmental Safety. Rev Environ Contam Toxicol. 2016. 237. 71-104. doi: 10.1007/978-3-319-23573-8_4
11. Maqbool Z, Hussain S, Ahmad T et al. Use of RSM modeling for optimizing decolorization of simulated textile wastewater by Pseudomonas aeruginosa strain ZM130 capable of simultaneous removal of reactive dyes and hexavalent chromium. Environ Sci Pollut Res Int. 23(11). 11224-11239. doi: 10.1007/s11356-016-6275-3
12. Moyo S, Makhanya BP, Zwane PE. Use of bacterial isolates in the treatment of textile dye wastewater: A review. Heliyon. 2022. V. 8(6). e09632. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e09632
13. Roy DC, Biswas SK, Saha AK et al. Biodegradation of Crystal Violet dye by bacteria isolated from textile industry effluents. PeerJ. 2018. 6. e5015. doi: 10.7717/peerj.5015
14. Sudarshan, S., Harikrishnan, S., RathiBhuvaneswari G et al. Impact of textile dyes on human health and bioremediation of textile industry effluent using microorganisms: current status and future prospects. Journal of Applied Microbiology. 134(2), lxac064. doi: 10.1093/jambio/lxac064
15. Tian Y, Wu K, Lin S et al. Biodegradation and decolorization of Crystal Violet dye by cocultivation with fungi and bacteria. ACS Omega. 2024. 9(7):7668–7678. doi: 10.1021/acsomega.3c06978
16. Wu J, Jung BG, Kim KS et al. Isolation and characterization of Pseudomonas otitidis WL-13 and its capacity to decolorize triphenylmethane dyes. J Environ Sci (China). 21(7). 960-964. doi: 10.1016/s1001-0742(08)62368-2
17. Zabłocka-Godlewska E, Przystaś W, Grabińska-Sota E. Decolourisation of Different Dyes by two Pseudomonas Strains Under Various Growth Conditions. Water Air Soil Pollut. 2014. 225(2). 1846. doi: 10.1007/s11270-013-1846-0