«Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе»

Экологический мониторинг объектов нефтегазового комплекса с использованием индикаторов жизнеспособности бактерий

УДК: 550.47-550.378+320.193.8
DOI: -

Авторы:

¹ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
² Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия

Ключевые слова: метилтиазолилтетразолия бромид, бактерии-органотрофы, дыхательная активность бактерий, экологический мониторинг, нефтегазовая промышленность, соли тетразолия, формазан, индикатор жизнеспособности бактерий, кинетика, ингибирование

Аннотация:

В статье отмечено, что целью работы явилось кинетическое исследование воздействия на метилтиазолилтетразолий бромид (МТТ) суспензии в физиологическом растворе бактерий из числа широко представленных в нативных условиях, включая почву вблизи объектов нефтегазовой промышленности. Установлено, что начальная скорость восстановления МТТ суспензией клеток бактерий рода Bacillus в физиологическом растворе не зависит от исходной концентрации соли тетразолия. На этом основании жизнеспособность бактерий можно исследовать при низких концентрациях индикаторной соли. Показано, что отклик жизнеспособных бактерий Bacillus на МТТ проявляется без индукции в течение непродолжительного времени экспозиции даже при отсутствии внешнего источника питания. Это имеет большое значение при мониторинге состояния окружающей среды, особенно при негативных последствиях чрезвычайных ситуаций на предприятиях нефтегазовоого комплекса. Установлено, что выявленный кинетическим методом эффект ингибирования дыхательной активности клеток бактерий метилтиазолилформазаном может быть использован и при решении обратной задачи – для эффективного подавления жизнеспособности бактерий.

Список литературы:

1. Altman F.P. Tetrazolium salts and formazans. – Stuttgart; New York: Gustav Fisher, 1976. – 56 p.
2. Seidler E. The Tetrazolium-Formazan System: Design and Histochemistry. – Stuttgart; New York: Gustav Fisher, 1991. – 79 p.
3. Kuhn R., Jerchel D. Reduktion von Tetrazoliumsalzen durch Bakterier, gärende Hefe und keimende Samen // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series). – 1941. – Vоl. 74, No. 6. – S. 949–952. – DOI: 10.1002/cber.19410740615
4. Comparing different methods for fast screening of microbiological quality of beach sand aimed at rapid-response remediation / R.C. Testolin, T.C.M. de Almeida, M. Polette [et al.] // Marine Pollution Bulletin. – 2017. – Vоl. 118, Issue 1-2. – P. 206–212. – DOI: 10.1016/j.marpolbul.2017.02.069
5. Круглов Ю.В. Микробное сообщество почвы: физиологическое разнообразие и методы исследования // Сельскохозяйственная биология. – 2016. – Т. 51, № 1. – С. 46–59. – DOI: 10.15389/agrobiology.2016.1.46rus
6. Development of a Bacterial-based Tetrazolium Dye (MTT) Assay for Monitoring of Heavy Metals / H.W.M. Isa, W.L.W. Johari, A. Syahir [et al.] // Int. J. of Agriculture and Biology. – 2014. – Vоl. 16, Issue 6. – P. 1123–1128.
7. Проконова Т.В. Поиск актуальных биоиндикаторов для комплексной оценки экологического состояния ландшафта на территории воздействия техногенного подземного хранилища газа // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2022. – № 2(305). – С. 31–35. – DOI: 10.33285/2411-7013-2022-2(305)-31-35
8. Ермаков В.В., Иващенко И.С. Требования к системам непрерывного мониторинга нефтезагрязненных территорий // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2020. – № 3(300). – С. 97–103. – DOI: 10.33285/2073-9028-2020-3(300)-97-103
9. Пат. 2335543 Рос. Федерация, МПК C12Q 1/02. Способ мультисубстратного тестирования микробных сообществ и его применение / М.В. Горленко, П.А. Кожевин, А.С. Терехов; патентообладатель ООО "Экологический центр "Эко-терра". – № 2006124312/13; заявл. 07.07.2006; опубл. 10.10.2008, Бюл. № 28.
10. Горленко М.В., Кожевин П.А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. – М.: МАКС Пресс, 2005. – 88 с.
11. Беленёва И.А., Харченко У.В. Применение метода мультисубстратного тестирования состояния морских поверхностных вод // Биология моря. – 2018. – Т. 44, № 3. – С. 172–178.
12. Сукцессия микробного сообщества серой лесной почвы при разложении различных органических соединений / Т.Э. Хомутова, К.С. Дущанова, В.Э. Смирнов, А.В. Борисов // Почвоведение. – 2019. – № 8. – С. 966–973. – DOI: 10.1134/S0032180X19080082
13. Влияние видовых различий бактерий родов Bacillus и Pseudomonas, суспендированных в физиологическом растворе, на скорость восстановления иоднитротетразолия хлорида / А.А. Калинина, Н.В. Гурский, Т.Н Соколова [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2022. – № 1. – С. 145–152. – DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-145-152
14. Application of chemical kinetics methods to the study of iodonitrotetrazolium chloride reduction in the presence of Bacillus subtilis cells / А.А. Kalinina, A.S. Makedoshin, S.Y. Radostin [et al.] // Moscow University Chemistry Bulletin. – 2019. – Vоl. 74, No. 1. – P. 20–24. – DOI: 10.3103/S0027131419010048
15. Кинетическое исследование восстановления иоднитротетразолия хлорида суспензией в физиологическом растворе грамотрицательных бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli / А.А. Калинина, А.С. Македошин, Н.В. Гурский [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2018. – № 1. – С. 25–32.
16. Vajrabhaya L., Korsuwannawong S. Cytotoxicity evaluation of a Thai herb using tetrazolium (MTT) and sulforhodamine B (SRB) assays // J. of Analytical Science and Technology. – 2018. – Vоl. 9, No. 1. – DOI: 10.1186/s40543-018-0146-0
17. In vitro methodological standardization of MTT colorimetric assay for evaluation of formazan activity and drug dosage: Preprint / L. Nepomuceno, L.S. de Carvalho, N.P. Soares [et al.] // Research Square. – 2020. – 16 p. – DOI: 10.21203/rs.2.20775/v1
18. Use of the tetrazolium salt MTT to measure cell viability effects of the bacterial antagonist Lysobacter enzymogenes on the filamentous fungus Cryphonectria parasitica / N. Patel, P.V. Oudemans, B.I. Hillman, D.Y. Kobayashi // Antonie van Leeuwenhoek. – 2013. – Vоl. 103, Issue 6. – P. 1271–1280. – DOI: 10.1007/s10482-013-9907-3
19. Benov L. Effect of growth media on the MTT colorimetric assay in bacteria // PLoS One. – 2019. – Vоl. 14, No. 8. – P. e0219713. – DOI: 10.1371/journal.pone.0219713