Методами рентгенофлуоресцентного анализа и атомно-силовой микроскопии изучена способность бактерий рода Bacillus аккумулировать металлы Co, Pb, Cd, Zn. Установлены минимально подавляющие концентрации поглощаемых металлов Co, Pb, Cd, Zn, Mn, Fe для каждого штамма микроорганизмов. Определены фазы роста бактерий рода Bacillus без металлов и в присутствии их солей. При культивировании с металлами в некоторых случаях происходило увеличение времени выхода бактерий на стационарную фазу роста. Динамика накопления металлов клетками микроорганизмов изучена методом рентгенофлуоресцентного анализа. Для изучения изменения морфологии бактерий при накоплении тяжелых металлов использовался метод атомно-силовой микроскопии. Измерены основные морфометрические показатели клеток в присутствии солей металлов и их отсутствии. Показано, что действие солей металлов на микроорганизмы приводит к уменьшению размеров клеток, замедлению их роста и образованию спор.
An ability of the Bacillus bacteria to accumulate heavy metals (Co, Pb, Cd, Zn) were studied by X-ray fluorescence analysis (XRF) and atomic force microscopy (AFM) methods. Minimal inhibitory concentrations of absorbed metals (Co, Pb, Cd, Zn, Mn, Fe) for each strain of microorganisms were established. Growth phases of Bacillus bacteria without metals and in the presence of their salts were defined. At cultivation with metals in certain cases there was an increase of time of bacteria outcome on a stationary growth phase. Dynamics of metals accumulation by microorganisms was studied by a method of the X-ray fluorescence analysis. Atomic force microscopy was used for study of bacteria morphology during heavy metals accumulation. The main morphometric parameters of cells in the presence of salts of metals and their absence were measured. It is shown that effect of salts of metals on microorganisms leads to reduction of cell sizes, deceleration of their growth and spores formation.
1. 1 Безруков, М. Г., Белоусова М. А., Сергеев А. В. Взаимодействие металлов с белками // Успехи химии. – 2000. – Т. 51. – № 4. – С. 696–711.
2. 2 Букреева В.Ю., Грабович М.Ю., Епринцев А.Т. Сорбция коллоидных соединений оксидов железа и марганца с помощью железобактерий на песчаных загрузках очистных сооружений водоподъемных станций // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2009. – Т. 9. – № 4. – C. 506–514
3. 3 Сизенцов А.Н., Исайкина Е.Ю., Кван О.В., Сизова Е.А. Эффективность применения пробиотических препаратов на основе бактерий рода Bacillus при лечении экспериментальной интоксикации медью // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2015. – Т. 51 – №. 1. – C. 149–152.
4. 4 Сизенцов А. Н., Пешков С.А., Нугаманова Э.М. Влияние тяжелых металлов на рост пробиотических штаммов E.coli M-17, E.faecium, L.acidophilus, L.bulgaricus и бактерий рода Bacillus в условиях in vitro // Вестник ОГУ. – 2011. – Т. 131. – № 12. – С. 358–360.
5. 5 Costa, A. C., Duta F. P. Bioaccumulation of copper, zinc, cadmium and lead by Bacillus sp., B.cereus, B.sphaericus and B.subtilis // Braz. J. Microbiol. – 2001. – V. 32. – №.1. – P. 159–175.
6. 6 Lodeiro P. et al. Biosorption of cadmium by biomass of brown marine macroalgae // Bioresource Technology. – 2005. – V. 96. – №. 16. – P. 1796–1803.
7. 7 Montes, D. Removal of mercury (II) from aqueous solutions of non-viable cells of Bacillus sp. // Biotechnology. – 2006. – V. 97. – №. 7. – P. 1907–1911.