Тема: ТЕРМОФИЛЬНЫЕ МИКРОМИЦЕТЫ ИЗ ГОРЯЩИХ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ УГЛЯ

Промышленное производство, как известно, является одним из обязательных условий нормальной жизнедеятельности современного общества. Каждый этап любого производства, начиная с производства сырья и заканчивая переработкой отходов, сопровождается загрязнением окружающей среды. Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, но даже производство энергии связано с сильным загрязнением воздуха, воды и почвы [Ситаров В. А., 2000].
Исследования термофильных микромицетов показали, что они способны производить термофильные ферменты, которые могут использоваться в промышленности, биотехнологии и для улучшения экологической ситуации нашей планеты: для очистки загрязненной почвы и сточных вод [Edgar T. F., 1983]. Кроме того, термофильные микромицеты могут производить эти ферменты с большей скоростью, чем мезофильные организмы. Поэтому намного выгоднее использовать термофильные микромицеты для производства ферментов в больших масштабах, так как они не требуют никакой системы охлаждения для поддержания желаемой температуры [Adams M. W., 1994].
Для благоприятного развития грибов, способных выдерживать высокие температуры, необходимы тепло, высокая влажность и наличие органических материалов, используемых в процессе добычи угля.
Образцы грибов, с которыми проводилась работа, взяты в Кузбассе. Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс), который является одним из самых крупных угольных месторождений мира, расположен на юге Западной Сибири, в основном на территории Кемеровской области (частично - на территории Новосибирской области и Алтайского края), в неглубокой котловине между горными массивами Кузнецкого Алатау. Площадь бассейна около 26 тыс. км2. Балансовые запасы его составляют 600 млрд. тонн; мощность пластов от 6 - 14 м., а в ряде мест достигает 20 - 25 м; средняя глубина разработки угольных пластов шахтным методом достигает 315 м. Бассейн имеет благоприятные горно-геологические условия разработки, что обеспечивает их низкую себестоимость [Безруков Л. А., 2016].
Целью нашего исследования стало определение филогенетического положения термофильных микромицетов молекулярными методами и определение температурного диапазона для роста выделенных культур.
В соответствии с поставленной целью работы были сформулированы следующие задачи:
1. Выделить и очистить термофильные микромицеты;
2. Провести филогенетический анализ штаммов по последовательности ITS;
3. Определить диапазон температур для роста выделенных культур.
Работа выполнена на базе лаборатории биохимии и молекулярной биологии при кафедре физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института Национального исследовательского Томского государственного университета.
Автор выражает благодарность заведующей кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Томского государственного университета доктору биологических наук, профессору О. В. Карначук за возможность выполнить исследования на высоком методическом уровне, научному руководителю старшему преподавателю Л. О. Соколянской за руководство и помощь в работе. Автор признателен Л. Б. Глуховой за помощь при выделении ДНК штаммов и проведении филогенетического анализа и А. Е. Калининой за помощь в проведении экспериментов и предоставлении штаммов микромицетов для работы.

Купить

Исходя из поставленной цели нашего исследования, можно сделать следующие выводы:
1. Из отобранных проб были выделены термофильные микромицеты на жидких средах Чапека Докса и S. Tsujiyama при температуре 50 - 55 °С.
2. В результате филогенетического анализа было определенно, что из проб B - 32, Bu - 33, 34, 35 и RBS - 31, 32, 33 был выделен штамм Aspergillus fumigates.
Микромицеты, растущие при температуре 50°С, родственные A. fumigatus впервые выделены из горящих отходов добычи угля. Дополнительное определение последовательностей белковых маркеров CaM, BenA и RPB2, рекомендованных для филогенетического анализа рода Aspergillus, показало, что некоторые из изолятов могут представлять новые виды.
3. В результате проведенного эксперимента по определению диапазона температур роста проб RBS - 31, 32, 33, установили, что для штаммов RBS - 31 и RBS -
32 максимальная температура роста составила 50 °C, а минимальная была выше 20 °C. Для RBS - 33 максимальная температура роста равна 55 °C, а минимальная 5 °C. Оптимум для штамма RBS - 31 составлял 45 °С, а для штамма RBS - 32 - 37 °С. Изолят RBS - 33 относился к термотолерантным организмам с оптимумом 26 °С.

Купить