Курсова робота
з дисципліни «промислова мікробіологія»
на тему:
"Визначення здатності грунтових бактерій до розкладання синтетичних миючих засобів"
Зміст
Введення. 4
1.1 Поверхнево-активні речовини та їх застосування. 6
1.2 Загальна характеристика синтетичних миючих засобів. 9
1.3 Поверхнево-активні речовини як компоненти СМС .. 12
1.4 Вплив поверхнево-активних речовин на мікроорганізми .. 17
1.5 Мікробіологічна деструкція поверхнево-активних речовин. 21
1.6 Дія СМС на екосистеми та здоров'я людини. 26
2. Об'єкти і методи досліджень. 32
2.1 Методи досліджень. 32
2.2 Матеріали та обладнання. 35
3. Експериментальна частина. 41
3.1 культурально-морфологічна характеристика мікроорганізмів. 41
3.2 Фізіолого-біохімічна характеристика мікроорганізмів. 42
3.3 Визначення активності мікроорганізмів-деструкторів ПАР .. 43
3.4 Визначення здатності росту мікроорганізмів на середовищах з додаванням різних ПАР .. 45
Висновки .. 47
Література. 48
Поживний агар (ПА) (г / л): 50
з дисципліни «промислова мікробіологія»
на тему:
"Визначення здатності грунтових бактерій до розкладання синтетичних миючих засобів"
Зміст
Введення. 4
1.1 Поверхнево-активні речовини та їх застосування. 6
1.2 Загальна характеристика синтетичних миючих засобів. 9
1.3 Поверхнево-активні речовини як компоненти СМС .. 12
1.4 Вплив поверхнево-активних речовин на мікроорганізми .. 17
1.5 Мікробіологічна деструкція поверхнево-активних речовин. 21
1.6 Дія СМС на екосистеми та здоров'я людини. 26
2. Об'єкти і методи досліджень. 32
2.1 Методи досліджень. 32
2.2 Матеріали та обладнання. 35
3. Експериментальна частина. 41
3.1 культурально-морфологічна характеристика мікроорганізмів. 41
3.2 Фізіолого-біохімічна характеристика мікроорганізмів. 42
3.3 Визначення активності мікроорганізмів-деструкторів ПАР .. 43
3.4 Визначення здатності росту мікроорганізмів на середовищах з додаванням різних ПАР .. 45
Висновки .. 47
Література. 48
Поживний агар (ПА) (г / л): 50
Введення
Одна з причин сучасної екологічної кризи полягає в тому, що практично вся господарська і виробнича діяльність людини ведуть до порушення найважливіших функцій грунту. Втрата грунтом її функцій, деградація грунту, деградація екосистеми - події взаємопов'язані. Аналогічна ситуація спостерігається і щодо водойм. Забруднення водойм, евтрофікація так само ведуть до порушення природної рівноваги в водних екосистемах.Деградація грунтів може бути викликана природними факторами (кліматичними або гідрологічними), але переважно вона пов'язана з техногенними причинами. До них відносяться нераціональне ведення землеробства, надмірний випас худоби, знищення грунтового та рослинного покриву промисловим, комунально-побутовим, іригаційним будівництвом і гірськими розробками, істощітельное землекористування, переущільнені технікою, підтоплення, порушення режиму поливу, порушення режиму внесення органічних і мінеральних добрив, технологічні та аварійні промислові викиди твердих речовин (Новиков, 2002).
Стічні води - один з головних джерел попадання в навколишнє середовище шкідливих речовин. Небезпечними забруднювачами навколишнього середовища є штучні органічні речовини, які знаходяться у стоках підприємств синтетичної хімії і виробництв, що застосовують ці сполуки. Такі речовини становлять найбільшу загрозу для природи, так як багато хто з них важко розкладаються і протягом тривалого часу зберігаються в навколишньому середовищі, надаючи несприятливу дію на живі організми (Ставська, 1981).
Такі сполуки як ПАР, пестициди, різні органічні сполуки, що містять нітрогрупу, галоидорганическими з'єднання, фосфорорганічні сполуки, пластмаси, синтетичні смоли і деякі інші продукти промисловості органічного синтезу, руйнуються в природі повільно і з великими труднощами, вони відрізняються високою стійкістю до дії мікроорганізмів. Такі синтетичні речовини кумулюються у водоймищах і грунті, забруднюють навколишнє середовище. Найважливіше, то, що вони здатні накопичуватися в харчових ланцюгах і таким чином впливати на тварин і людини.
Для того щоб руйнувати синтетичні органічні сполуки, організм повинен або поглинати і засвоювати їх як джерело живлення, або викликати ферментативну деструкцію, утилізуючи хімічну енергію, звільнену при спрощенні органічної сполуки. Такі процеси викликаються мікроорганізмами і в дуже обмеженій мірі макроорганізмами (Ротмістров, 1975).
Для фахівців, що займаються питаннями інтенсифікації процесів руйнування речовин-забруднювачів, завдання полягає в тому, щоб виявити мікроорганізми-деструктори і знайти спосіб підсилити їх деструктивну активність з метою використання для очищення навколишнього середовища.
Робіт по мікробіологічному розкладанню таких синтетичних речовин як ПАР, пестициди, пластмаси в даний час не так вже й багато, тому робота з вивчення розкладання поверхнево-активних речовин мікроорганізмами є актуальною.
У зв'язку з цим метою даної роботи є визначення здатності чистих культур грунтових бактерій до розкладання ПАР.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити ряд завдань:
- Вивчення фізіолого-біохімічних властивостей, і ідентифікація виділених штамів;
- Визначення активності чистих культур мікроорганізмів по відношенню до СМС.
1. Особливості забруднення грунтових екосистем поверхнево-активними речовинами
1.1 Поверхнево-активні речовини та їх застосування
Забруднюючі речовини - це хімічні речовини, що надходять у навколишнє середовище з антропогенних джерел у кількостях, небезпечних для живих організмів. Критерії визначення цих кількостей неоднозначні. При розмаїтті забруднюючих речовин, серед них можна виділити речовини, що зустрічаються в природі і чужі їй. Перевищення природного рівня вмісту хімічних речовин у грунті, воді, повітрі може становити небезпеку для живих організмів, так як є результатом поразки екосистеми, порушення властивих їй збалансованих потоків речовини. Кількість надходять у екосистему хімічних речовин з антропогенних джерел залежить від ступеня залучення їх людиною у виробничий процес (Глазовська, 1979).В давнину людина використовувала лише 8 елементів періодичної системи Менделєєва, у XVIII столітті число їх збільшилося до 28, в XIX столітті досягло 62. Видобуток основних металів за XIX століття збільшилася на два порядки. В даний час людиною використовуються не тільки всі хімічні елементи, але й радіоактивні ізотопи відомих елементів і невідомі природі трансуранові елементи (Яковлєв, 1998).
В даний час у світі виробляється близько 80 тисяч видів хімічних продуктів. Кожен рік на ринок надходить більше тисячі нових. У світі використовується близько 250 млн. т органічних хімічних речовин, значна частина яких після використання безконтрольно потрапляє в навколишнє середовище. Колосальні кількості речовин антропогенної природи не можуть не змінювати склад природних середовищ на планеті (Корольов, 2001).
Вплив на здоров'я людини забруднюючих речовин має свої особливості. Хімічні речовини, як правило, надходять в організм людини не безпосередньо, а по харчових ланцюжках; грунт - вода - людина, грунт - вода - рослини - людина, грунт - рослини - тварина - людина (Новіков, 2002).
ПАР, вступаючи у взаємодію з клітинами, сприяють розвитку атеросклерозу, інтенсифікації білкового та вуглеводного обміну, порушення функції печінки, нирок, імунної та репродуктивної систем. При спільній присутності ПАР, металів, пестицидів, інших речовин, токсичність їх посилюється (www.ecocoop.ru).
Відходи надходять у навколишнє середовище у твердому, рідкому стані, а також у формі аерозольних викидів. Грунти забруднюються як безпосередньо, так і через атмосферу і гідросферу. Забруднення повітря і вод неминуче супроводжується забрудненням грунтів.
Останнім часом серед забруднюючих речовин все частіше зустрічаються поверхнево-активні речовини. Це пов'язано з широким використанням синтетичних миючих засобів (Корольов, 2001). Поверхнево-активні речовини (ПАР) - речовини, які використовуються в промисловості і в побуті як миючі засоби, забруднюють навколишнє середовище з відходами комунально-побутової діяльності. До складу ПАР зазвичай входять одна або декілька груп поверхнево-активних агентів та декілька зв'язуючих центрів. Ці групи знижують поверхневий натяг рідини, в якій вони розчиняються, утворюють стабільну емульсію з частинками видаляються речовин, знижують жорсткість води (Ставська, 1981).
До складу ПАР входять також зв'язують компоненти. Вони можуть взаємодіяти з іонами кальцію і магнію, присутніми у вигляді солей в жорсткій воді, а також у складі твердих речовин. Найбільш поширене використання в якості зв'язують компонентів суміші поліфосфатів з триполіфосфатів натрію.
Світове виробництво ПАР становить 2-3 кг на душу населення в рік. Приблизно 50% вироблених ПАР використовується для побутової хімії, решта в промисловості і сільському господарстві. Одночасно з щорічним зростанням виробництва ПАР співвідношення між їх застосуванням у побуті та промисловості змінюється на користь промисловості.
ПАР знаходять застосування більш ніж у 100 галузях народного господарства. Більша частина вироблених ПАР використовується в складі миючих засобів, у виробництві тканин і виробів на основі синтетичних і природних волокон. До великих споживачам ПАР відносяться нафтова, хімічна промисловості, промисловість будівельних матеріалів і ряд інших (Новіков, 2002).
Застосування ПАР визначається їх поверхневою активністю, структурою адсорбційних шарів і об'ємними властивостями розчинів. Поверхнево-активні речовини використовують як диспергаторов при подрібненні твердих тіл, бурінні твердих порід (знижувач твердості), для поліпшення мастильного дії, зниження тертя і зносу, інтенсивності нафтовіддачі пластів і т.д. Інший важливий аспект використання ПАР - формування і руйнування пін, емульсій, мікроемульсій. Широке застосування ПАР знаходять для регулювання структуроутворення та стійкості дисперсних систем з рідким дисперсійним середовищем (водної та органічної). Широко використовуються міцелярні системи, утворені ПАР як у водному, так і в неводному середовищі, для яких важливі не поверхнева активність ПАР і не властивості їх адсорбційних шарів, а об'ємні властивості: різко виражені аномалії в'язкості з підвищенням концентрації ПАР аж до утворення, наприклад у водному середовищі, кристалізації структур твердого мила або твердообразних структур (в пластичних мастилах на основі нафтових масел) (Абрамзон, 1981).
Водні розчини ПАР в більшій чи меншій концентрації надходять в стоки промислових вод і, в кінцевому рахунку - у водойми. Очищенню стічних вод від ПАР приділяється велика увага, тому що через низьку швидкості розкладання ПАР шкідливі результати їхнього впливу на природу і живі організми непередбачувані. Стічні води, що містять продукти гідролізу поліфосфатний ПАР, можуть викликати інтенсивний ріст рослин, що призводить до забруднення раніше чистих водойм: у міру відмирання рослин починається їх гниття, а вода збіднюється киснем, що в свою чергу погіршує умови існування інших форм життя у воді.
Є переконливі дані про те, що ПАР, зміст яких у стічних водах в даний час значно, здатні стимулювати ріст і збереження низки патогенних мікроорганізмів. В.В. Шелакова (1975) в експерименті встановила, що такі речовини, як хлорний сульфонел, сінтанол ДС-10, алкамон ОС-2 і ряд інших при певних умовах мають здатність стимулювати розвиток сальмонел (S.typhimurium). Г.А. Багдасар'ян з співавт. (1977) відзначають, що алкілосульфат у концентраціях 5-10 мг / л (що відповідає середньому рівню забруднення річкової води у місця випуску стоків) стимулює зростання шигел Зонне і Флекснера, інші концентрації цієї речовини активували S. typhi S. paratyphi В, S. typhimurium (Хотько, Дмитрієв, 2006).
Особливістю цієї групи забруднювачів є те, що від інших продуктів органічного синтезу вони, так само як і пестициди, повністю потрапляють у навколишнє середовище, і, перш за все у воду, і грунт (Ставська, 1981).
1.2 Загальна характеристика синтетичних миючих засобів
Синтетичні миючі засоби (CMC, детергенти) - багатокомпонентні композиції, застосовувані у водних розчинах для інтенсифікації видалення забруднень з різних твердих поверхонь - тканин, волокон, металів, скла, кераміки. У більш вузькому сенсі під СМС зазвичай розуміють побутові засоби для прання білизни та одягу.По товарній формі СМС поділяють на сипучі (порошкоподібні, пухкі), пастоподібні, рідкі та кускові; за призначенням - на побутові та технічного призначення; по сфері застосування і специфіці відмиваємо субстрату - на універсальні засоби для прання, засоби для машинного прання дуже забрудненої білизни, прання виробів з тонких, чутливих до пошкодження і усадки тканин, прання і відбілювання з кип'ятінням, для попереднього, замочування, кошти з ферментами для низькотемпературної прання, кошти з протиусадочною, пом'якшувальну, антистатичним, освіжаючим колір чи іншим ефектом, спеціальні СМС для дитячої білизни і т.д.
СМС зазвичай включають міцеллообразующіе поверхнево-активні речовини (ПАР), що володіють миючим, змочують і антистатичним дією, різні електроліти, комплексони, добавки, що забезпечують антіресорбціонное дію (запобігають повторне відкладення частинок забруднення), парфумерну отдушку, що маскує специфічний запах композиції і ароматизатор білизна, а також всілякі спеціальні добавки: оптичні і пероксидні відбілювачі, ферменти, активатори і стабілізатори, розчинники, гідротропи, інгібітори корозії, консерванти, піногасники, барвники, пігменти, антиоксиданти та ін
Основа багатьох СМС - аніонні ПАР, наприклад алкілбензолсул'фонати (переважно лінійні, що володіють хорошою биоразлагаемости), алкілсульфати, алкілетоксісульфати, мила, алкансул'фонати, олефінсульфонати натрію.
У зв'язку із загальносвітовою тенденцією до зниження температури прання і використання СМС з ферментами та катіонними пом'якшувачами-антистатиками підвищилася роль неіоногенних ПАР - оксіетілірованних спиртів, оксіетілірованних алкілфенолів, оксіетілірованних алкіламінів. В якості допоміжних ПАР, що підсилюють той чи інший ефект і пом'якшуючих небажане дерматологічне дію, в СМС можуть вводитися в невеликих кількостях алкіл-і алкілетоксіфосфати, таурати, сульфосукцинат, солі сульфокарбонових кислот, ефірокарбоксілати, оксіалкіламіди жирних кислот і їх етоксілати, N-оксиди третинних амінів , Блоккополімери алкіленоксідов, амфогерние похідні амінокислот, імідазолін та бетаїну. Деяке поширення (особливо в США) отримали СМС на базі аніонних і неіоногенних ПАР з добавками катіонних ПАР або полімерів, здатні в процесі полоскання внаслідок адсорбції на волокнах знижувати електростатичний заряд і усадку тканини.
Приклади таких катіонних ПАР - диалкилдиметиламмонийхлорид, 1 - (2-алкіламідоетіл) - 2-алкіл-3-метилимидазолинийметилсульфат, катіонна похідне гідроксиетилцелюлоза. Оптимальним миючим дією при 25-35 ° С зазвичай мають ПАР з алкільного ланцюгом С12-С14, зі зростанням температури прання оптимум відзначається у гомологів С14-С16.
При складанні рецептур СМС часто використовують поєднання 2-3 ПАР - синергетіків, що розрізняються розчинністю, стійкістю до солей жорсткості і миючої ефективністю відносно твердих, жирових і білкових забруднень. Кількість ПАР різних типів в СМС досягає 35% за масою.
Гарне миючу дію аніонних і неіоногенних ПАР зазвичай досягається в лужному області рН і в присутності різних електролітів. Практично всі порошкоподібні СМС містять мінеральні солі, з яких найбільш вживані фосфати: тріполісфосфат Na, тринатрійфосфат, тетракалійпірофосфат та ін, здатні утворювати комплекси з полівалентними катіонами. У рідких рецептурах переважно використовують тринатрійфосфат, триполіфосфат К і хлорований тринатрійфосфат (в дезинфікуючих миючих засобах для посуду), в ферментсодержащіх - невелике колічесво солей Ca або Mg. Повністю або частково функцію фосфатів в СМС можуть виконувати комплексони - Na-солі нітрілотріуксусной кислоти (трилон А) і етилендіамінтетраоцтової кислоти (трилон Б), солі етілідендіфосфоновой і лимонної кислот, а також цеоліти. Використання ефективних замінників фосфатів в СМС вельми актуально у зв'язку з забрудненням водойм біогенними елементами. Кількість комплексоутворювачів в СМС складає до 40% за масою.
В якості електролітів-активаторів миючого дії в пральні порошки вводять Na 2 SO 4, Na 2 CO 3 і Na 2 SiO 3 (або рідке скло). Останні два (в кількості до 10% за масою) забезпечують лужне середовище; Na 2 SiO 3, крім того, інгібує кородуючої дію миючої композиції.
Як антиресорбенти в СМС зазвичай використовують карбоксиметилцеллюлозу, полімери або сополімери акрилової кислоти в кількості від 0,5 до 2% за масою.
1.3 Поверхнево-активні речовини як компоненти СМС
Поверхнево-активні речовини отримали свою назву завдяки загальному властивості - здатності накопичуватися (адсорбуватися) на поверхні розділу середовищ. Ця властивість обумовлена будовою ПАР: їх молекули поряд з неполярної (гідрофобною) присутній полярна (гідрофільна) група. Будучи, таким чином, діфільнимі (біполярними), молекули або іони ПАР адсорбуються з води на поверхні розділу, орієнтуючись при цьому так, що гідрофільні групи залишаються у водному, а гідрофобні виштовхуються в неводних фазу. При цьому утворюється мономолекулярний шар речовини і поверхневий натяг знижується. Важливою особливістю ПАР є, те, що вони здатні до міцелоутворення. Більша частина ПАВ використовується в якості компонентів мийних засобів (МС) або детергентів. Детергенти крім ПАР містять цілий ряд добавок, що підсилюють їх миючу дію (Ставська, 1981). ПАР прийнято ділити на наступні групи: іоногені, диссоциирующие у воді на іони, і неіоногенні (НПАВ), розчинність, у воді зумовлена не дисоціацією, а утворенням водневих зв'язків між молекулами води і киснем ПАР.До йоногенних відносяться аніонні ПАР (АПАВ), катіонні поверхнево-активні речовини (КПАВ) і амфолітние ПАР. АПАВ дисоціюють з утворенням мікроаніона, що обумовлює поверхневу активність сполуки, і протівоіона металу, наприклад Na, K. У КПАВ поверхневою активністю володіє мікрокатіон. Амфолітние ПАР поводяться в розчинах як амфотерні сполуки. У кислому середовищі завдяки наявності аміногруп вони дисоціюють як КПАВ, в лужному - за рахунок наявних у їх складі карбоксильних груп дані речовини розпадаються на іони аналогічно АПАВ. Серед аніонних ПАР найбільш широко застосовують алкілсульфати, алкілсульфонати і алкіларілсульфонати. До цієї групи відносяться так само мила (Ставська, 1981).
Неіоногенні ПАР більш різноманітні по своїй хімічній структурі ніж аніонні. Вони являють собою продукти приєднання окису етилену до речовин, що містять активний водень, наприклад, до АЛКІЛФЕНОЛ, жирним спиртів, меркаптанів. Практично будь-яке з'єднання, молекула якого поряд з гідрофобним радикалом містить корбоксільную, гідроксильну, амідну або групи амінів з рухомим атомом водню, може реагувати з окисом етилену, утворюючи неіоногенна ПАР.
Їх розчинність обумовлена наявністю в молекулах гідрофільних ефірних і гідроксильних груп, найчастіше поліетіленгліколевой ланцюга. Мабуть, при розчиненні утворюються гідрати внаслідок утворення водневого зв'язку між кисневими атомами поліетіленгліколевого залишку і молекулами води. Внаслідок розриву водневого зв'язку при підвищенні температури розчинність неіоногенних ПАР зменшується.
Характерна особливість неіоногенних ПАР - рідкий стан і мале піноутворення у водних розчинах.
Неіоногенні ПАР розділяють на групи, що розрізняються будовою гідрофобною частини молекули, залежно від того, які речовини послужили основою отримання полігликолевою ефірів. На основі спиртів отримують оксіетілірованние спирти RO (C 2 H 4 O) nH; на основі карбонових кислот - оксіетілірованние жирні кислоти RCOO (C 2 H 4 O) nH; на основі алкілфенолів і алкілнафтолов - оксіетілірованние АЛКІЛФЕНОЛ RC 6 H 4 O (C 2 H 4 O) nH; на основі амінів, амідів, імідазолінів-оксіетілірованние алкіламіни RN [(C 2 H 4 O) nH] 2; на основі сульфамідів та меркаптанів - ПАР типу RSO 2 NC (C 2 H 4 O) nH] 2 і RS (C 2 H 4 O) nH.
Гідрофільну групу в молекулі НПАВ можуть утворювати, крім окису етилену, та інші сполуки. Так, досить широко застосовуються НПАВ - складні ефіри маніту і сорбіту, які називають відповідно маннітати і сорбітати або спання. Оксіетілірованние ефіри сорбіту і маніту знайшли поширення під назвою «твіни». Добре відомі НПАВ, до складу яких, поряд з окисом етилену, входять залишки окису пропілену - так звані блок-сополімери. Токсична дія неіоногенних поверхнево-активних речовин визначається головним чином неполярної частиною молекули, при цьому воно більш виражено при наявності в останній ароматичного кільця (Ставська, 1981).
Неіоногенні ПАР є продукти конденсації глікозидів з жирними спиртами, карбоновими кислотами і етиленоксиду.
Отримання неіоногенних ПАР в більшості випадків грунтується на реакції приєднання етиленоксиду при підвищеній температурі під тиском у присутності каталізаторів (0,1-0,5% CH3ONa, KOH або NaOH).
Неіоногенні ПАР менш чутливі до солей, що обумовлює жорсткість води, ніж аніоноактивні і катіонактівние ПАР. Змочуються здатність неіоногенних ПАР залежить від структури; оптимальної смачивающей здатність має ПАР розгалуженої будови:
Неіоногенні ПАР добре поєднуються з іншими ПАР і часто включаються до рецептури миючих засобів.
Різноманітність хімічної будови НПАВ, створює труднощі при аналізі цих речовин і приводить до отримання суперечливих результатів при вивченні їх биоразлагаемости (Ставська, 1981).
У даній роботі проводилися дослідження мікроорганізмів-деструкторів ПАР. Використовувані мікроорганізми виділялися з грунту. В якості селективного агента використовувався поліакриламід (ПАА). Поліакриламід - тверде аморфне біле або частково прозора речовина без запаху, розчинний у воді. Молекулярна маса становить до 5500000. ПАА використовується як флокулянт при освітленні стічних вод, коагулянт в металургії, флотореагент, диспергатор, загусник. Він міститься в стічних водах сульфатцеллюлозних заводів і збагачувальних фабрик. У воді ПАА поступово гідролізується до амонієвої солі поліакрилової кислоти. Молекулярний вага поліакриламіду залежить від ступеня гідролізу. Буває рідкий, у вигляді сухих порошків і у формі емульсії.
Хімічна структура поліакриламіду
Здатність ПАА до хімічних перетворень з утворенням різних іонних похідних, розгалужених і зшитих продуктів розширює сфери застосування полімерів. Розглянемо найбільш важливі хімічні властивості ПАА (Савицька, 1969).
ПАА легко гідролізується в присутності кислот і лугів. Взаємодіє з формальдегідом в лужному середовищі (рН 8-10) при 20 о С з утворенням поліметілолакріламіда, який застосовується для апретування тканин (просочення або обробка поверхні з метою додання несминаемость і жорсткості), зневоднення осадів стічних вод та збагачення залізних руд.
При обробці ПАА формальдегідом і вторинним аміном в лужному середовищі утворюється амінометілірованний полімер, який за флокулюючих здатності перевершує вихідний полімер.
Реакція сульфометілірованія необхідна для отримання аніонних похідних ПАА при взаємодії його з формальдегідом і бісульфіта натрію в лужному середовищі (рН 13).
У складі макромолекул поряд з сульфометілірованнимі групами можуть міститися карбоксилатні групи (внаслідок лужного гідролізу амідних груп), а також непрореагіровавшіх амідні групи. У цьому випадку виходять ефективні структуроутворювачі грунтів, антистатичні агенти для текстильних матеріалів та флокулянти для різних типів суспензій (Савицька, 1969).
Реакції зшивання ПАА застосовують для отримання водопоглинаючі виробів, плівок, захисних покриттів і капсул для ліків, насіння, добрив. Освіта тривимірних структур можливе також при дії на ПАА кислотами (Петрянова-Соколова, 1987).
1.4 Вплив поверхнево-активних речовин на мікроорганізми
Багато синтетичних поверхнево-активні речовини мають антимікробні властивості. (Ставська, 1981).Крім природної стійкості деяких мікроорганізмів до біоцидних препаратів, мікроорганізми швидко адаптуються до несприятливих факторів, в тому числі і до впливу антимікробних засобів. Цей феномен пояснюється, в першу чергу, виживанням в умовах контакту з біоцидом найбільш стійких (резистентних) штамів бактеріальної популяції. У підсумку, внаслідок мутації, виживають клітини, що мають змінений ген. Описано випадки розмноження потенційно патогенних мікроорганізмів у розчинах, призначених для дезінфекції, адаптації до терапевтичних доз антибіотиків і полірезистентності до десятків антимікробних засобів.
Антимікробна дія ПАР залежить, перш за все, від типу з'єднання. Найбільш високу бактерицидну дію виявляють катіонні речовини, неіоногенні - слабке, аніоноактивні займають проміжне положення.
Аніонні ПАР впливають головним чином на грампозитивні бактерії (Ставська, 1981, цит. Kaminski, 1963). Антимікробний ефект АПАВ залежить від їх хімічної будови. Чим більше атомів вуглецю, тим сильніше дія з'єднання. Активність аніонних сполук посилюється при зниженні рН середовища (Ставська, 1981, цит. Flett, 1945).
Неіоногенні речовини характеризуються більш слабким антимікробну дію; деякі з них зовсім не мають активність. Характер впливу на мікроорганізми залежить від хімічної будови НПАВ. Твіни не тільки не пригноблюють мікроорганізми, але навіть стимулюють їх зростання (Ставська, 1981, цит. Stinson, 1971). У присутності неіоногенних ПАР в значних концентраціях не спостерігається спороношення у міцеліальних грибів, хоча і відбувається їх зростання (Ставська, 1981, цит. Furuta 1945).
Катіонні ПАР активні по відношенню до грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів. По відношенню до грибів катіонні речовини найбільш активні (Ставська, 1981, цит. Furuta, 1945). У присутності полісахаридів (агар-агару, крохмалю, целюлози) і білкових речовин (казеїну, сироватки крові, пептона, желатини, альбуміну) знижується антимікробна активність ряду катіонних і амфотерних ПАР. Причому бактеріостатичну дію на грамнегативні бактерії знижується в більшій мірі, ніж на грампозитивні, в той час як бактерицидну дію зменшується однаково (Ставська, 1981, цит. Koppensteiner, 1974).
Для катіонних ПАР мішенями є карбоксильні групи амінокислот і кислих полісахаридів бактерій, а для аніонних ПАР - кетони групи білків, аміногрупи відповідних вуглеводів і ліпідів, а також фосфатні групи тейхоєвих кислот.
У природних умовах мікробні клітини мають загальним негативним зарядом, тому найбільш широке практичне застосування знайшли катіонні ПАР, які згубно діють на грампозитивні і грамнегативні бактерії, дріжджові і нитчасті гриби. Але в клітці також є молекули, що несуть позитивні заряди, тому й аніонні ПАР згубно діють на мікроорганізми, але при більш високих концентраціях.
Сильне дестабілізуючий дію на мембрани клітин надають низькомолекулярні катіонні ПАР (цитилпіридинію хлорид, хлоргексидин, алкілді-метил бензил амоній хлорид) (Полікарпов, 2005).
Багато досліджень присвячено вивченню механізму антимікробної дії ПАР. Відомо, що хімічні речовини можуть впливати на мікроорганізми специфічно і неспецифічно. Специфічно - при дуже низьких концентраціях антимікробної сполуки, яка може реагувати з певними компонентами клітини, порушуючи їх нормальне функціонування. Неспецифічне дію на клітину зазвичай проявляється при досить високих концентраціях речовин. Воно може бути пов'язано з несприятливим для мікроорганізму зміною поверхневого натягу, рН, з встановленням високого осмотичного тиску і т.д. Що стосується ПАР, то до сих пір не існує єдиної думки, як - специфічно або неспецифічно - впливають вони на мікроорганізми.
Більшість дослідників припускають, що ПАР діють на мікроорганізми специфічно. Цю думку підтверджує той факт, що неіоногенні ПАР, які знижують поверхневий натяг, майже не мають антимікробну активність (Ставська, 1981).
Всі роботи, присвячені вивченню механізму антимікробної дії ПАР, проводилися в таких основних напрямах: вивчення адсорбції ПАР та утворення комплексів на поверхні мікробної клітини, вивчення електрохімічних властивостей поверхні клітини в присутності ПАР, спостереження зміни проникності мікробних клітин під впливом цих сполук і визначення їх дії на фізіологічні процеси та ферментативну активність мікроорганізмів (Ставська, 1981).
Адсорбцію ПАР на поверхні мікробної клітини вважають першим етапом взаємодії мікроорганізмів з хімічною сполукою.
Методом мікроелектрофорезу показано, що іонні ПАР, адсорбируясь на клітинній поверхні бактерій, змінюють її заряд. При цьому катіонактівние речовини зменшують негативний заряд і навіть можуть змінювати його на позитивний, тоді як аніонні сполуки, як правило збільшують негативний заряд (Ставська, 1981, цит. Dyar 1946).
У результаті взаємодії ПАР з компонентами поверхні мікробної клітини змінюються її властивості. Деякі ПАР викликають подовження, потовщення і викривлення бактеріальних клітин (Ставська, 1981, цит. Schweisfurth, 1959).
ПАР зв'язуються з компонентами ЦПМ і порушують її нормальне функціонування, в тому числі властивість напівпроникливості. Показано, що під впливом цих речовин із клітин в навколишнє середовище виділяються низькомолекулярні метаболіти. Під впливом ПАР може відбуватися втрата плазмід бактеріальними клітинами (Ставська, 1981).
Можливо, саме порушенням проникності пояснюється підвищення чутливості резистентних штамів бактерій до антибіотиків у присутності ПАР. Так, деякі ПАР при їх спільному використанні з антибіотиками в 2-3 рази збільшує активність хлортетрациклин щодо стійких штамів бактерій (Ставська, 1981, цит. Suling, 1966).
Кінцевим результатом дії ПАР на мікробну клітину є деструктуризація клітинної оболонки. Механізм цієї дії вивчив Цапф (Ставська, 1981), який за допомогою електронної мікроскопії показав, що ПАР проникають всередину клітини, порушуючи діяльність протеаз, що призводить до автолизу клітинного вмісту (Ставська, 1981).
Деякі автори спостерігали пригнічення деяких фізіологічних процесів і ферментативної активності мікроорганізмів (Ставська, 1981, цит. Sevcik, 1957). У той же час є повідомлення про стимуляцію активності дихання і деяких ферментів у присутності ПАР. Дослідники припускають, що ферментні системи клітин пошкоджуються вдруге, у той час як первинно змінюються поверхневі і внутрішні мембранні структури, з якими пов'язано багато ферментів. Одночасно може спостерігатися нетривала стимуляція активності ферментів, розчинених в рідкій частині цитоплазми. При цьому клітина як би намагається замінити пошкоджену ферментну систему неушкодженою (Ставська, 1981).
Згідно з наявними літературними даними, мікроорганізми можуть придбати резистентність, як до катіонних, так і до аніонним ПАВ.
Можна припустити, що деякі з резистентних до ПАР мікроорганізмів у процесі адаптації набувають здатність трансформувати ці сполуки, а потім використовувати їх як джерело енергії та вуглецю. Відомості про механізм антимікробної дії ПАР, і особливо про характер придбання стійкості до цих речовин, можуть пролити світло на проблему вивчення біологічних особливостей мікроорганізмів, що здійснюють у природі трансформацію і деструкцію синтетичних сполук - забруднювачів навколишнього середовища (Ставська, 1981).
1.5 Мікробіологічна деструкція поверхнево-активних речовин
Велику загрозу забруднення навколишнього середовища представляють аніонні та неіоногенні поверхнево-активні речовини, що широко використовуються в якості компонентів миючих засобів або детергентів (від англ. «Deterge» - очищати).Поряд з миючим дією ПАР характеризуються емульгуючими, диспергуючими, солюбілізірующімі та іншими корисними властивостями, у зв'язку, з чим знаходять найрізноманітніше застосування в промисловості, сільському господарстві, побуті, медицині і т.д.
При попаданні у водне середовище і грунт молекули ПАР піддаються деструкції в результаті біохімічних і фізико-хімічних процесів, і «споживаються» (руйнуються) мікроорганізмами, присутніми у воді, грунті та активному мулі (Алексєєва, 1998).
За стадійності деструкції та споживання молекул ПАР в процесі їх биоразложения розрізняють:
- Первинну биоразлагаемость - руйнування структури молекули з «відщепленням» гідрофільних груп, і, обумовлену цим втрату поверхнево-активних властивостей молекул ПАР, що проявляється, в першу чергу, зникненням піноутворення;
- Повну биоразлагаемость - подальше засвоєння осколків молекул ПАР мікробними спільнотами аж до розкладання на СО 2 і Н 2 О.
Перші методи визначення биоразлагаемости ПАР з'явилися більше 50 років тому у зв'язку з повсюдними забрудненнями водойм у європейських країнах і появою великої кількості піни на поверхні водних об'єктів. Це було обумовлено скиданням стоків, не очищених від синтетичних мийних засобів на основі тетрапропі-ленбензолсульфонатов.
Хімічні та фізико-хімічні методи очищення стоків не вирішують проблеми боротьби із забрудненням навколишнього середовища ПАР, тому що при використанні цих методів ПАР, як правило, тільки концентруються або руйнуються частково, але не розкладаються повністю до вуглекислого газу і води та інших найпростіших продуктів. Повна деструкція детергентів здійснюється мікроорганізмами, на використанні яких засновані всі біологічні методи очищення стічних вод. Однак очищення стоків від ПАР загальноприйнятими біологічними методами утруднена, оскільки багато хто з цих речовин порівняно стійкі до мікробного розкладання і проходять через очисні споруди, не змінюючись.
З цих причин об'єктивна оцінка биоразлагаемости ПАР, що є основними компонентами синтетичних миючих засобів та товарів побутової хімії, на які використовується до половини всього обсягу їх виробництва, надзвичайно актуальна.
У практиці в даний час найбільш широко використовуються аніонні ПАР.
Процеси деструкції багатьох ПАР в природі відбуваються дуже повільно, так як у мікробного населення водних об'єктів відсутня адаптація до цих речовин. Тим не менш, вони схильні до процесів біохімічного окислення, швидкість яких залежить від структури їх молекул, температури води (чим вище температура, тим інтенсивніше відбувається окислення), рН, вмісту завислих речовин і т.д. До числа найбільш легко окислюються ПАР належать первинні і вторинні алкілсульфати нормальної будови, а найбільш важко руйнуються алкілбензолсульфонати, приготовані на основі тетрамеров пропілену. Єдиною групою організмів, що вносить реальний внесок у руйнування ПАР в навколишньому середовищі, є бактерії.
Великий інтерес представляють дослідження розкладання ПАР чистими культурами мікроорганізмів. Перші роботи на цю тему проводилися в 50-х роках. Так, Різен (Ротмістров, 1978, цит. Risen, 1956) показав, що Ps. Aeruginosa, Serratia marcescens, Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Salmonella enteritidis, Paracolobactrum aerogenoides при вирощуванні на синтетичному середовищі можуть використовувати різні аніонні ПАР в якості єдиного джерела вуглецю. Виявлено, що на швидкість биоразложения впливає мінеральний склад живильного середовища.
Пейн зі співробітниками (Ротмістров, 1978, цит. Payne, 1963) з грунту, взятої, в районі очисної споруди методом накопичувальних культур виділив 2 штаму Pseudomonas - С12 і С12В, які активно руйнували АПАВ. Представники роду Pseudomonas особливо часто виділяються з накопичувальних культур на середовищах з АПАВ. Методом накопичення, ними також були отримані один штам Ps. Fluorescens і два штами Nocardia sp., здатні використовувати в якості єдиного джерела вуглецю лінійні АПАВ. У процесі дослідження Пейн з співробітниками встановили, що здатність руйнувати ПАР широко варіює у мікроорганізмів, навіть серед представників одного роду.
Автори висловлюють припущення про те, що вирощування Azotobacter на детергентсодержащіх стічних водах, може мати в майбутньому велике значення, тому що завдяки фіксації атмосферного азоту вода збагачується азотними сполуками, а це в свою чергу сприяє розвитку інших мікроорганізмів - деструкторів.
У літературі є вказівки (Ставська, 1978; Ротмістров, 1978) на можливість біодеградації серусодержащих детергентів шляхом гідролізу в анаеробних умовах, проте біохімічна сторона цього процесу не вивчена. Встановлено лише, що синтетичні ПАР з розгалуженою алкільного ланцюгом практично не розкладаються, в той час як прямоцепочечние за 3-6 ч. руйнуються на 20% (Ротмістров, 1978).
Про биоразлагаемости неіоногенних ПАР, які застосовуються як деемульгатаров емульсій нафти з водою є відомості в роботі В.В. Булатникова з співавт. Більшість цих сполук погано піддаються біохімічному окислюванню. Автори показують, що деемульгатори - блок-сополімери окису етилену і пропилену відносяться до «біологічно жорстким». Легко і швидко руйнуються НПАВ, отримані на основі первинних жирних спиртів і цукрів (Ротмістров, 1978).
Роботи з вивчення деструкції НПАВ чистими культурами мікроорганізмів нечисленні. Показано, що твіни можуть служити живильним субстратом для бактерій, а так само сприяти використанню інших сполук, полегшуючи їх транспорт в клітину (Ротмістров, 1978, цит. Ксандопуло, 1971). Ps. Aeruginosa, Aspergillus niger і Penicillium notatum здатні рости в розчинах складних ефірів жирних кислот (Ротмістров, 1978). Утворюючи естерази, ці мікроорганізми розщеплюють ефірні зв'язку зі звільненням жирних кислот. Здатністю розкладати поліоксіетіленолеат володіють деякі штами непатогенних мікобактерій, що окислюють його до вуглекислоти і води. Мікобактерії використовують дане з'єднання як єдиного джерела вуглецю.
Роботами проведеними в Інституті колоїдної хімії та хімії води АН УРСР канд. Біол. Наук В.М. Удодом (Ставська, 1978), показано, що додеціловий ефір поліетиленгліколю в концентрації 50-100 мг / л повністю руйнується мікроорганізмами родів Pseudomonas, Bacillus і Candida протягом 18 ч. Збільшення концентрації приводить до уповільнення деструкції, і розкладання настає на 2-7 добу .
Аналіз літературних даних показав, що в природі дуже часто зустрічаються мікроорганізми, здатні руйнувати біологічно «м'які» поверхнево-активні речовини, в тому числі неіоногенні, такі як оксіетілірованние спирти і кислоти, і набагато рідше - «жорсткі», наприклад оксіетілірованние АЛКІЛФЕНОЛ. Відомо, що чим більше ксенобіотики відрізняється від природних субстратів і метаболітів основного обміну, тим менше ймовірність широкого поширення штамів, здатних до його утилізації. Лише там, де має місце тривалий контакт мікроорганізмів, що володіють високою гнучкістю метаболічних реакцій, з відповідним речовиною, можливе формування штамів деструкторів (Ставська, 1978). Такими об'єктами є забруднені грунти, стічні води і активні іли очисних споруд. Тим не менш, навіть з таких джерел не завжди вдається виділити цікавить мікроорганізм.
Нагромаджені в останні роки, дані про биоразлагаемости ПАР свідчать, про необхідність, з одного боку, синтезу і впровадження у виробництво легко біоразрушаемих сполук, а з іншого - розробки нових, більш інтенсивних методів очищення навколишнього середовища від ПАР. Ці методи повинні грунтуватися на використанні спеціально отриманих високоактивних чистих культур мікроорганізмів, деструкторів ПАР. Застосування таких культур у мікробному методі очищення буде сприяти захисту навколишнього середовища від забруднення синтетичними сполуками, і збереженню навколишнього людини природи.
Процеси деструкції багатьох ПАР в природі відбуваються дуже повільно, так як у мікробного населення водних об'єктів відсутня адаптація до цих речовин. Тим не менш, вони схильні до процесів біохімічного окислення, швидкість яких залежить від структури їх молекул, температури води (чим вище температура, тим інтенсивніше відбувається окислення), рН, вмісту завислих речовин і т.д. До числа найбільш легко окислюються ПАР належать первинні і вторинні алкілсульфати нормальної будови, а найбільш важко руйнуються алкілбензолсульфонати, приготовані на основі тетрамеров пропілену. Єдиною групою організмів, що вносить реальний внесок у руйнування ПАР в навколишньому середовищі, є бактерії.
Великий інтерес представляють дослідження розкладання ПАР чистими культурами мікроорганізмів. Перші роботи на цю тему проводилися в 50-х роках. Так, Різен (Ротмістров, 1978, цит. Risen, 1956) показав, що Ps. Aeruginosa, Serratia marcescens, Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Salmonella enteritidis, Paracolobactrum aerogenoides при вирощуванні на синтетичному середовищі можуть використовувати різні аніонні ПАР в якості єдиного джерела вуглецю. Виявлено, що на швидкість биоразложения впливає мінеральний склад живильного середовища.
Пейн зі співробітниками (Ротмістров, 1978, цит. Payne, 1963) з грунту, взятої, в районі очисної споруди методом накопичувальних культур виділив 2 штаму Pseudomonas - С12 і С12В, які активно руйнували АПАВ. Представники роду Pseudomonas особливо часто виділяються з накопичувальних культур на середовищах з АПАВ. Методом накопичення, ними також були отримані один штам Ps. Fluorescens і два штами Nocardia sp., здатні використовувати в якості єдиного джерела вуглецю лінійні АПАВ. У процесі дослідження Пейн з співробітниками встановили, що здатність руйнувати ПАР широко варіює у мікроорганізмів, навіть серед представників одного роду.
Автори висловлюють припущення про те, що вирощування Azotobacter на детергентсодержащіх стічних водах, може мати в майбутньому велике значення, тому що завдяки фіксації атмосферного азоту вода збагачується азотними сполуками, а це в свою чергу сприяє розвитку інших мікроорганізмів - деструкторів.
У літературі є вказівки (Ставська, 1978; Ротмістров, 1978) на можливість біодеградації серусодержащих детергентів шляхом гідролізу в анаеробних умовах, проте біохімічна сторона цього процесу не вивчена. Встановлено лише, що синтетичні ПАР з розгалуженою алкільного ланцюгом практично не розкладаються, в той час як прямоцепочечние за 3-6 ч. руйнуються на 20% (Ротмістров, 1978).
Про биоразлагаемости неіоногенних ПАР, які застосовуються як деемульгатаров емульсій нафти з водою є відомості в роботі В.В. Булатникова з співавт. Більшість цих сполук погано піддаються біохімічному окислюванню. Автори показують, що деемульгатори - блок-сополімери окису етилену і пропилену відносяться до «біологічно жорстким». Легко і швидко руйнуються НПАВ, отримані на основі первинних жирних спиртів і цукрів (Ротмістров, 1978).
Роботи з вивчення деструкції НПАВ чистими культурами мікроорганізмів нечисленні. Показано, що твіни можуть служити живильним субстратом для бактерій, а так само сприяти використанню інших сполук, полегшуючи їх транспорт в клітину (Ротмістров, 1978, цит. Ксандопуло, 1971). Ps. Aeruginosa, Aspergillus niger і Penicillium notatum здатні рости в розчинах складних ефірів жирних кислот (Ротмістров, 1978). Утворюючи естерази, ці мікроорганізми розщеплюють ефірні зв'язку зі звільненням жирних кислот. Здатністю розкладати поліоксіетіленолеат володіють деякі штами непатогенних мікобактерій, що окислюють його до вуглекислоти і води. Мікобактерії використовують дане з'єднання як єдиного джерела вуглецю.
Роботами проведеними в Інституті колоїдної хімії та хімії води АН УРСР канд. Біол. Наук В.М. Удодом (Ставська, 1978), показано, що додеціловий ефір поліетиленгліколю в концентрації 50-100 мг / л повністю руйнується мікроорганізмами родів Pseudomonas, Bacillus і Candida протягом 18 ч. Збільшення концентрації приводить до уповільнення деструкції, і розкладання настає на 2-7 добу .
Аналіз літературних даних показав, що в природі дуже часто зустрічаються мікроорганізми, здатні руйнувати біологічно «м'які» поверхнево-активні речовини, в тому числі неіоногенні, такі як оксіетілірованние спирти і кислоти, і набагато рідше - «жорсткі», наприклад оксіетілірованние АЛКІЛФЕНОЛ. Відомо, що чим більше ксенобіотики відрізняється від природних субстратів і метаболітів основного обміну, тим менше ймовірність широкого поширення штамів, здатних до його утилізації. Лише там, де має місце тривалий контакт мікроорганізмів, що володіють високою гнучкістю метаболічних реакцій, з відповідним речовиною, можливе формування штамів деструкторів (Ставська, 1978). Такими об'єктами є забруднені грунти, стічні води і активні іли очисних споруд. Тим не менш, навіть з таких джерел не завжди вдається виділити цікавить мікроорганізм.
Нагромаджені в останні роки, дані про биоразлагаемости ПАР свідчать, про необхідність, з одного боку, синтезу і впровадження у виробництво легко біоразрушаемих сполук, а з іншого - розробки нових, більш інтенсивних методів очищення навколишнього середовища від ПАР. Ці методи повинні грунтуватися на використанні спеціально отриманих високоактивних чистих культур мікроорганізмів, деструкторів ПАР. Застосування таких культур у мікробному методі очищення буде сприяти захисту навколишнього середовища від забруднення синтетичними сполуками, і збереженню навколишнього людини природи.
1.6 Дія СМС на екосистеми та здоров'я людини
1.6.1 Дія СМС на екосистеми
Неухильне збільшення кількості хімічних сполук, що використовуються в промисловості, сільському господарстві, медицині та побуті, створює принципово нову за свою небезпеку екологічну ситуацію для людства, стану оточують людину флори і фауни. Детергенти - синтетичні поверхнево-активні речовини (ПАР) є також «дітищем» науково-технічної революції XX століття. Вони широко використовуються для виробництва СМС. Прогнозована необхідність ПАР на найближчі роки для країн СНД складає понад 1,206 млн. т. У порівнянні з 1985 р. застосування детергентів в Україну, наприклад, збільшилося майже в 2 рази. Природно, це може негативно вплинути на якість навколишнього середовища. Основною причиною такого впливу є, з одного боку, недосконалість існуючих методів очищення промислових, побутових стоків та виробничих викидів в атмосферне повітря, з іншого - відсутність у ряді населених пунктів, а також на деяких підприємствах очисних споруд.Переважна більшість ПАР (понад 95%) відноситься до 3-го і 4-го класів небезпеки (помірно-і малотоксичні). Порогові концентрації їх біологічної дії, як правило, в 30-50 разів вище встановлених ГДК (0,1-0,5 мг / л), що забезпечує надійний захист людини і навколишнього середовища. Комунальні стоки містять в середньому від 2 до 5 мг / л ПАР (в 4 - 50 разів вище ГДК). У промислових стоках зміст ПАР може сягати від 10 до 100 мг / л.
У разі якщо рівні забруднень ПАР у воді перевищують ГДК в 10-20 разів, це призводить до погіршення, в першу чергу, органолептичних якостей води, не підвищуючи істотно гігієнічної небезпеки за її токсичності для людини, тварин і птахів. Однак при цьому можлива поява на поверхні води піни, в якій концентруються і активно розмножуються корисні і патогенні мікроорганізми.
Вони поширюються течією і вітром на значні відстані, і тим самим стабільні молекули ПАР створюють загрозу здоров'ю населення. Присутність ПАР підвищує також ступінь небезпеки інших шкідливих речовин, що знаходяться у воді та грунті при наступних їх переміщеннях по харчових ланцюжках (www.aquaria.com.ua / coretra.html).
З огляду на рівень виробництва, поширеність в об'єктах навколишнього середовища, широкомасштабне застосування в різних галузях промисловості та побуті, можна стверджувати, що найбільш значимими є аніонні ПАР. При значному забрудненні грунту важкими металами, нітратами та присутності детергентів останні підвищують рухливість токсикантів по вертикальному профілю грунту і їх переходу з грунту в рослинницьку продукцію. При цьому самі детергенти в присутності в грунті інших забруднювачів, зокрема металів, також мігрують в грунтові води і транслоціруются в сільгоспкультури у великих кількостях, ніж у разі присутності ПАР в грунті в ізольованому вигляді. При значному надходженні детергентів в грунт (понад 15 мг на кг) створюються найкращі умови для розмноження і тривалого виживання мікрофлори, в тому числі і патогенної, що може представляти, особливо в літній період, епідемічну небезпеку і загрозу здоров'ю населення. Токсичність детергентів за гігієнічними критеріями порівняно невисока, однак наявність цілого ряду специфічних властивостей (піноутворення, емульгування, солюбілізація, вплив на поведінку речовин у навколишньому середовищі та ін) у даних забруднювачів дозволяє віднести їх до розряду шкідливих речовин, які здатні спровокувати конфліктну екологічну ситуацію і мати несприятливий вплив на здоров'я людини (Голубєва, 2006).
До складу багатьох СМС крім ПАР входять різноманітні добавки. До числа найбільш шкідливих добавок відносяться фосфати.
Вони представляють собою велику загрозу для навколишнього нас середовища. Потрапляючи після прання разом зі стічними водами у водойми, фосфати приймаються діяти як добрива. «Урожай» водоростей у водоймах починає рости не по днях, а по годинах. Водорості, розкладаючись, виділяють у величезних кількостях метан, аміак, сірководень, які знищують все живе у воді. Заростання водойм і засмічення медленнотекущих вод призводять до грубих порушень екосистем водойм, погіршення кисневого обміну в гідросфері і створюють труднощі у забезпеченні населення питною водою. Ще і з цієї причини в багатьох країнах законодавчо заборонили використання фосфатних СМС (Голубєва, 2006).
1.6.2 Дія ПАР на організм людини
Дуже багатьох хвилюють питання, пов'язані зі шкідливим впливом на організм хімікатів, що входять до складу широко рекламованих у пресі і по телебаченню синтетичних миючих засобів (СМС), з якістю і безпекою використання в побуті різних видів пральних порошків. Повсюдне використання СМС призвело до формування нового, постійно діючого хімічного фактора середовища проживання людини. І це при явному дефіциті гігієнічних знань про безпеку вживання СМС.Основні діючі речовини всіх пральних порошків - це поверхнево-активні речовини (ПАР), які представляють собою надзвичайно активні хімічні сполуки. Володіючи деяким хімічним спорідненістю з певними компонентами мембран клітин людини і тварин, ПАР, при попаданні в організм, накопичуються на клітинних мембранах, покриваючи їх поверхню тонким шаром, і при певній концентрації здатні викликати порушення найважливіших біохімічних процесів, що протікають в них, порушити функцію і саму цілісність клітини.
Синтетичні ПАР можуть надавати шкідливу дію на організм людини, тому що мають здатність проникати через гісто-гематіческіе, в тому числі плацентарні, бар'єри, виявляти репродуктивну токсичність, порушувати ліпідний обмін, ПАР підсилюють проникнення інших хімічних речовин в організм (Алексєєва, 1998) .
Багато хімічні сполуки, що входять до рецептури СМС і товарів побутової хімії, володіють шкірно-резорбтивною дією, сенсибілізірующим дією, впливають на функції відтворення, володіють слабким кумулятивну дію. Окремі компоненти СМС трансформуються у навколишньому середовищі з утворенням небезпечних для навколишнього середовища і здоров'я людей сполук.
В експериментах на тваринах вчені (Голубєва, 2006) встановили, що ПАР суттєво змінюють інтенсивність окислювально-відновних реакцій, впливають на активність ряду найважливіших ферментів, порушують білковий, вуглеводний і жировий обмін. Особливо агресивні в своїх діях аніонні ПАР. Вони здатні викликати грубі порушення імунітету, розвиток алергії, ураження мозку, печінки, нирок, легенів. Це одна з причин, за якими в країнах Західної Європи накладені суворі обмеження на використання АПАВ у складах пральних порошків. У кращому разі їх зміст не повинен перевищувати 2-7%.
На Заході вже понад 10 років тому відмовилися від застосування в побуті порошків, що містять фосфатні добавки. На ринках Німеччини, Італії, Австрії, Голландії і Норвегії продаються тільки безфосфатні миючі засоби. У ФРН застосування фосфатних порошків заборонено федеральним законом. В інших країнах, таких як Франція, Великобританія, Іспанія, відповідно до урядовими рішеннями, вміст фосфатів в СМС суворо регламентовано (не більше 12%) (www.aquaria.com.ua / coretra.html).
Це пояснюється тим, що наявність фосфатних добавок в порошках призводить до значного посилення токсичних властивостей АПАВ. З одного боку, ці добавки створюють умови для більш інтенсивного проникнення АПАВ через неушкоджену шкіру, сприяють посиленому знежиренню шкірних покривів, більш активному руйнуванню клітинних мембран, різко знижують бар'єрну функцію шкіри. ПАР проникають в мікросудини шкіри, всмоктуються в кров і поширюються по організму. Це призводить до зміни фізико-хімічних властивостей самої крові і порушення імунітету. У АПАВ є здатність накопичуватися в органах. Наприклад, в мозку осідає 1,9% загальної кількості АПАВ, що потрапили на незахищену шкіру, в печінці - 0,6% і т.д. Вони діють подібно отрут: в легенях викликають гіперемію, емфізему, в печінці ушкоджують функцію клітин, що призводить до збільшення холестерину і підсилює явища атеросклерозу в судинах серця і мозку, порушує передачу нервових імпульсів у центральній і периферичної нервової системи (www.aquaria.com. ua / coretra.html).
Вони не тільки підсилюють проникнення АПАВ через шкіру, але і збільшують накопичення цих речовин на волокнах тканин, які піддаються пранню. Вони сприяють такому міцному зчепленню АПАВ з тканиною, що навіть 10-кратне полоскання в гарячій воді не призводить до повного визволення одягу від АПАВ. Причому чим складніше і разветвленнее структура волокна, тим більша кількість молекул АПАВ можуть до нього «прилипнути». Найсильніше тримають ПАР вовняні, напівшерстяні і бавовняні тканини. У середньому, потенційно небезпечні концентрації ПАР зберігаються на тканинах до 4 діб. Таким чином, створюється вогнище постійної інтоксикації всередині самого організму. Міцно закріпившись на одязі, молекули АПАВ при зіткненні зі шкірою відносно легко переносяться на її поверхню і швидко всмоктуються всередину, починаючи свій руйнівний маршрут по організму (www.ecocoop.ru).
Кажуть, що крапля нікотину вбиває коня. Ось науковий факт:
Проаналізувавши теоретичний матеріал можна зробити висновок, що поверхнево-активні речовини несуть серйозну загрозу забруднення навколишнього середовища, так як багато хто з них мають складну хімічну будову, що перешкоджає руйнування їх у природі. Накопичуючись у грунті, воді такі речовини можуть шкідливо діяти на живі організми, в тому числі і людини. Важливу роль у руйнуванні таких забруднень грають мікроорганізми. Тому, на мій погляд, пошук і вивчення таких мікроорганізмів в даний час є важливим завданням.
2. Об'єкти і методи досліджень
Об'єктом дослідження є чисті культури мікроорганізмів, виділені з грунтів. У роботі використано 13 культур мікроорганізмів, більшість з яких є Г + спороутворюючих аеробними паличками. Чисті культури зберігалися в холодильнику в пробірках зі скошеним живильному агаром. Перед початком досліджень було проведено оновлення штамів, шляхом підрощування їх на МПБ з наступним пересівом на ПА.2.1 Методи досліджень
2.1.1 Дослідження фізіолого-біохімічних властивостей
Для дослідження фізіолого-біохімічних властивостей мікроорганізмів використовувались диференційовані пластини. Пластина являє собою панель з 20 конусоподібними лунками, на дно яких нанесено відповідні субстрати з індикаторами, стабілізовані полівініловим спиртом. Панель закривається кришкою. Панель і кришка виготовлені з полістиролу. Субстрат з індикаторами вносять у лунки в рідкому вигляді, потім висушують і стерилізують. Специфічна дія препарату полягає в можливості диференціювати бактерії на основі визначення ферментативних систем за їх дії на відповідні субстрати.
Біохімічні диференційовані пластини призначені для визначення ферментативної активності бактерій, що виділяються в ході мікробіологічних досліджень. Це може допомогти при подальшій ідентифікації до роду і можливо виду.
Підготовка досліджуваних зразків
Перед проведенням дослідження виділені культури підлягають вивченню на чистоту.
Ідентифікацію культур, безпосередньо з нативного матеріалу, провадять із скошеного м'ясо-пептонному агару (МПА). Використовують культури вирощених протягом 18-24 годин при температурі при температурі 37 о С, без попереднього підрощування їх на МПБ (м'ясо-пептонном бульйоні).
Якщо виділена культура мікроорганізму перебувала який-небудь час на зберіганні при кімнатній температурі або в холодильнику, роблять попередній посів її на МПБ на 2-4 години при температурі 37 о С, витівки здійснюють пересівання культури на скошений МПА. Посіви інкубують протягом 18-24 годин при температурі 37 о С.
Культуру з МПА використовують для приготування суспензії в стерильному 1% пептонов воді рH 7,2-7,4 і доводять мутність суспензії до 10 одиниць за галузевим стандартним зразком каламутності бактеріальних суспензій, скляному. За відсутності галузевого стандартного зразка в 4,0 мл стерильної 1% пептонов води вносять 2-3 петлі досліджуваної культури до освіти видимої каламутності.
Проведення дослідження
1. Розкривають упаковку пластин.
2. Реєструють на кришці панелі номер засеваемой штаму.
3. Відкривають кришку і розташовують панель на столі.
4. Додають піпеткою по 0,15 мл мікробної суспензії в стерильному 1% пептонов воді в усі лунки панелі, крім 17,18,19 які залишають вільними.
5. Для створення анаеробних умов додають 1-2 краплі стерильного вазелінового масла в лунки для визначення аргініндегідрогенази й уреази (№ № 11,20).
6. Закривають кришку панелі.
7. Витримують пластини протягом 18-24 годин при температурі 37 о С.
Облік результатів
Облік результатів проводять візуально у відповідності з колірним покажчиком, прикладеним до пластин, 18-24 години інкубації при 37 о С.
Після закінчення інкубації відкривають кришку панелі і в лунки для виявлення ацетілметілкарбінола (№ 10) додають 1 краплю 6%-го розчину альфа нафтолу та потім 1 краплю 40% розчину гідроокису калію; для визначення фосфатази (№ 8) - 1 краплю 20% розчину гідроокису натрію; для виявлення нітратредуктази (№ 9) додають 1 краплю реактиву Грісса. Реакції враховують негайно в лунках № 8,9, виявлення ацетілметілкарбінола (№ 10) здійснюють через 15-20 хвилин після закапування реактивів.
Результати оцінюються через 2-3 доби. Відзначається зростання від краю чашки до центру, до лунки з ПАР. Ступінь активності характеризується кількістю балів у порівнянні з контролем.
При будь-мікробіологічної роботі: при посівах, пересіву, виділення, збереження чистих культур використовуються стерильні середовища, стерильна посуд, стерильні інструменти, щоб запобігти можливості попадання сторонньої мікрофлори. Посіви виробляються в стерильних боксах.
Для обробки посуду застосовується стерилізація сухим жаром. Вона виробляється нагріванням протягом 2 годин, при температурі 170 0 С в електросушільних шафах.
Весь посуд перед стерилізацією повинна бути вимита, висушена і загорнута в папір. Для загортання посуду використовують газетний папір (яка не розмокає).
Більшість поживних середовищ стерилізують насиченою парою під тиском в автоклавах. Підвищення тиску в автоклаві підвищує температуру пари, утвореного всередині автоклава і, отже, температуру стерилізації (Теппер, 2004).
Середовища. У роботі використані повноцінні поживні середовища: МПА, МПБ. Як селективної середовища використовувалася середу М9 (склад див. у додатку). В якості селективних агентів використовувалися СМС на основі АПАВ і КПАВ, а також ПАА (НПАВ).
Біохімічні диференційовані пластини призначені для визначення ферментативної активності бактерій, що виділяються в ході мікробіологічних досліджень. Це може допомогти при подальшій ідентифікації до роду і можливо виду.
Підготовка досліджуваних зразків
Перед проведенням дослідження виділені культури підлягають вивченню на чистоту.
Ідентифікацію культур, безпосередньо з нативного матеріалу, провадять із скошеного м'ясо-пептонному агару (МПА). Використовують культури вирощених протягом 18-24 годин при температурі при температурі 37 о С, без попереднього підрощування їх на МПБ (м'ясо-пептонном бульйоні).
Якщо виділена культура мікроорганізму перебувала який-небудь час на зберіганні при кімнатній температурі або в холодильнику, роблять попередній посів її на МПБ на 2-4 години при температурі 37 о С, витівки здійснюють пересівання культури на скошений МПА. Посіви інкубують протягом 18-24 годин при температурі 37 о С.
Культуру з МПА використовують для приготування суспензії в стерильному 1% пептонов воді рH 7,2-7,4 і доводять мутність суспензії до 10 одиниць за галузевим стандартним зразком каламутності бактеріальних суспензій, скляному. За відсутності галузевого стандартного зразка в 4,0 мл стерильної 1% пептонов води вносять 2-3 петлі досліджуваної культури до освіти видимої каламутності.
Проведення дослідження
1. Розкривають упаковку пластин.
2. Реєструють на кришці панелі номер засеваемой штаму.
3. Відкривають кришку і розташовують панель на столі.
4. Додають піпеткою по 0,15 мл мікробної суспензії в стерильному 1% пептонов воді в усі лунки панелі, крім 17,18,19 які залишають вільними.
5. Для створення анаеробних умов додають 1-2 краплі стерильного вазелінового масла в лунки для визначення аргініндегідрогенази й уреази (№ № 11,20).
6. Закривають кришку панелі.
7. Витримують пластини протягом 18-24 годин при температурі 37 о С.
Облік результатів
Облік результатів проводять візуально у відповідності з колірним покажчиком, прикладеним до пластин, 18-24 години інкубації при 37 о С.
Після закінчення інкубації відкривають кришку панелі і в лунки для виявлення ацетілметілкарбінола (№ 10) додають 1 краплю 6%-го розчину альфа нафтолу та потім 1 краплю 40% розчину гідроокису калію; для визначення фосфатази (№ 8) - 1 краплю 20% розчину гідроокису натрію; для виявлення нітратредуктази (№ 9) додають 1 краплю реактиву Грісса. Реакції враховують негайно в лунках № 8,9, виявлення ацетілметілкарбінола (№ 10) здійснюють через 15-20 хвилин після закапування реактивів.
2.1.2 Визначення здатності зростання на середовищах з додаванням поверхнево-активних речовин
Для визначення здатності зростання на середовищах з додаванням різних ПАР використовувався чашковий метод. Проводився глибинний посів по 1 мл бактеріальної суспензії. Використовувалося 2 середовища: поживний агар і середовище М9 (рецепти середовищ див. у додатку). В якості селективних агентів використовувалися СМС на основі АПАВ і КПАВ, а також поліакриламід (ПАА) (НПАВ). ПАР в кількості 1 мл вносилися в середовища перед стерилізацією (Турківський, 1997).2.1.3 Визначення активності
Визначення здатності штамів піддавати деградації ПАР визначали за допомогою модифікованого нами методу лунок Турківської (Турківський, 1997,): у центрі застиглої середовища ПА/10 в чашках Петрі стерильним пробкових свердлом вирізали лунку. Мікроорганізми висівалися штрихом по радіусу від лунки до периферії чашки (посів проводиться секторами). Потім в лунку стерильно вносили досліджуване ПАР. Контролем служили чашки з посівами без субстратів. Инкубирование проводили в термостаті при 34 о С протягом 3 діб.Результати оцінюються через 2-3 доби. Відзначається зростання від краю чашки до центру, до лунки з ПАР. Ступінь активності характеризується кількістю балів у порівнянні з контролем.
2.2 Матеріали та обладнання
Культури мікроорганізмів, пробірки, колби, чашки Петрі, шпателі, штативи, предметні і покривні скла, барвники, спиртівка.При будь-мікробіологічної роботі: при посівах, пересіву, виділення, збереження чистих культур використовуються стерильні середовища, стерильна посуд, стерильні інструменти, щоб запобігти можливості попадання сторонньої мікрофлори. Посіви виробляються в стерильних боксах.
Для обробки посуду застосовується стерилізація сухим жаром. Вона виробляється нагріванням протягом 2 годин, при температурі 170 0 С в електросушільних шафах.
Весь посуд перед стерилізацією повинна бути вимита, висушена і загорнута в папір. Для загортання посуду використовують газетний папір (яка не розмокає).
Більшість поживних середовищ стерилізують насиченою парою під тиском в автоклавах. Підвищення тиску в автоклаві підвищує температуру пари, утвореного всередині автоклава і, отже, температуру стерилізації (Теппер, 2004).
Середовища. У роботі використані повноцінні поживні середовища: МПА, МПБ. Як селективної середовища використовувалася середу М9 (склад див. у додатку). В якості селективних агентів використовувалися СМС на основі АПАВ і КПАВ, а також ПАА (НПАВ).
3. Експериментальна частина
3.1 культурально-морфологічна характеристика мікроорганізмів
У роботі використовувалося 13 культур мікроорганізмів. Культуральні та морфологічні ознаки досліджуваних мікроорганізмів представлені в таблиці 1.Таблиця 1. Культурально-морфологічних ознаки мікроорганізмів
| № штаму | Ознаки | Забарвлення за Грамом | |
| культуральні | морфологічні | ||
| 1 | гладка, ясно-фіолетового кольору, напівсуха, блиск слабкий, напівпрозора | дрібні, товсті палички та суперечки | + |
| 3 | напівпрозора, світло-фіолетового кольору, шорстка, з блиском, слизова | товсті спорові палички, прямі і вигнуті, поодинокі, по 2, ланцюжками, з овальними кінцями | + |
| 4 | світло-фіолетового кольору, шорстка, з блиском, слизова | товсті спорові палички, поодинокі, по 2, ланцюжками, з овальними кінцями | + |
| 5 | слизова, гладка, з блиском, сіруватого кольору, виділяє чорний пігмент | дрібні, спорові палички, одиночні і по 2 | + |
| 14 | молочного кольору, горбкувата, з блиском, гладка, слизова | дуже довгі спорові палички, вигнуті, овальні кінці | + |
| 15 | напівпрозора, з блиском, шорстка, світло-фіолетового кольору, слизова | короткі спорові палички | + |
| 17 | світло-малинового кольору, гладка, блискуча, напівсуха | великі палички, нерівномірно прокрашенние, фрагментовані палички, суперечки | + |
| 19 | культура жовтуватого кольору, слизова консистенція, гладка | дрібні, неспоровие палички, тонкі, овальні кінці | + (-) |
| ХХ | сірувато-бежева колонія, блискуча, прозора, точковий зростання, слизова консистенція, дуже слабкий | дуже довгі палички, неспоровие, прямі і вигнуті, із чохлами | + |
| з | кремового кольору, гладка, слизова, з блиском | коки, різні | + |
| b | кремового кольору, горбкувата, блискуча, слизова | дрібні палички, поодинокі, по 2, слабо прокрашенние | + |
| а1 | сіруватого кольору, гладка, слизова, з блиском | дрібні, короткі палички | + |
| а2 | напівпрозора, з блиском, різоідная поверхню, слизова | дуже дрібні палички, неяскраво прокрашенние | + |
Штам «з» це Г + коки. Однак у більш молодий культурі він був представлений Г + паличками. Також можна відзначити, що штам 19 це грамваріабельние неспоровие палички.
3.2 Фізіолого-біохімічна характеристика мікроорганізмів
У роботі використано 13 культур мікроорганізмів. Були досліджені фізіолого-біохімічні властивості по 17 тестів. Результати наведені в таблиці 2.Таблиця 2. Фізіолого-біохімічні властивості мікроорганізмів
| № штаму | 1 | 3 | хх | 5 | 4 | 14 | 15 | 17 | 19 | а1 | а2 | b | з |
| тест | |||||||||||||
| утилізація глюкози | + | + | + | + | - | + | + | - | + | - | - | + | - |
| утилізація фруктози | + | + | + | + | - | + | + | + | - | - | + | + | - |
| утилізація манози | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - |
| утилізація мальтози | + | + | + | + | - | + | + | + | - | - | - | - | - |
| утилізація лактози | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| утилізація трегалози | + | + | + | + | - | + | + | + | - | - | - | - | - |
| утилізація маніту | + | + | + | + | - | + | + | + | + | - | - | - | - |
| наявність фосфатази | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| наявність нітратредуктази | + | + | + | + | - | + | + | + | + | - | + | - | - |
| освіта ацетілметілкарбінола | + | + | + | + | - | + | + | + | - | - | - | - | - |
| наявність аргініндегідролази | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | + | - | - |
| утилізація ксилози | + | - | - | - | - | - | - | - | - | - | + | - | - |
| утилізація сахарози | + | + | + | + | - | + | + | + | - | - | - | - | - |
| утилізація арабінози | + | + | - + | - | - | + | + | + | + | - + | + | + | - |
| утилізація галактози | + - | - | - + | - | - | + | - | - | + | - + | + | + | - |
| утилізація салицина | + | + | + | - | - | + | + | + | - | - | - | + | - |
| наявність уреази | - + | - | + | - | - | - | + | + | - | - | + | - | + |
Всі досліджені штами мікроорганізмів мають фосфатазою, аргініндегідролаза виявлена тільки у одного штаму (с), утилізують манозу всі штами за винятком штаму с. Утилізує ксилозу тільки штам с. Утилізація лактоза не виявлена ні в одного з досліджених штамів.
За підсумками проведення мікроскопічних досліджень можна припустити, що більшість з досліджених культур мікроорганізмів відноситься до р. Bacillus.
3.3 Визначення активності мікроорганізмів-деструкторів ПАР
Визначення здатності штамів піддавати деградації різні ПАР здійснювали за допомогою методу лунок (Турківський, 1997).У ході експерименту встановлено, що виділені штами характеризуються більшою активністю по відношенню до НПАВ (оцінка не менше 4). Менш інтенсивне зростання відбулося в експериментах з АПАВ і КПАВ (оцінки від 2 до 5). Незважаючи на це, відзначаються штами, що мають високу активність (оцінка 4,5) в кожному варіанті експерименту (1,4,15, а2, а1) (див. додаток 2).
Таблиця 3. Оцінка активності штамів-деструкторів ПАР методом лунок
| № штаму | НПАВ | АПАВ | КПАВ |
| Оцінка | |||
| 1 | 5 | 4 | 5 |
| 3 | 5 | 4 | 3 |
| 4 | 5 | 4 | 5 |
| 5 | 5 | 4 | 3 |
| 14 | 4 | 5 | 3 |
| 15 | 5 | 4 | 5 |
| 17 | 5 | 5 | 3 |
| 19 | 4 | - | - |
| а1 | 5 | 4 | 4 |
| а2 | 5 | 4 | 5 |
| b | 5 | 4 | 4 |
| з | 5 | 2 | 3 |
| хх | 5 | 4 | 3 |
Мікроорганізми, що характеризуються високою активністю в присутності ПАР всіх класів можуть мати велике значення в процесах очищення навколишнього середовища від забруднення синтетичними мийними засобами.
3.4 Визначення здатності росту мікроорганізмів на середовищах з додаванням різних ПАР
Визначення здатності зростання досліджуваних штамів мікроорганізмів на живильному агарі (ПА) з додаванням СМС на основі АПАВ і КПАВ, а також з додаванням ПАА (НПАВ) проводилося чашкові методом. Облік результатів проводився через 2 доби. Результати наведені в таблиці 4.Таблиця 4. Результати росту мікроорганізмів на середовищі з різними ПАР
| № штаму | Наявність зростання, КУО / мл | ||
| КПАВ | АПАВ | НПАВ | |
| 1 | - | + | + |
| 3 | - | + | + |
| 4 | - | + | + |
| 5 | + | + | + |
| 14 | - | + | + |
| 15 | - | + | + |
| 17 | - | + | + |
| 19 | - | + | + |
| хх | - | + | + |
| а1 | + | + | + |
| а2 | + | + | + |
| b | + | + | + |
| з | + | + | + |
При мікроскопії було встановлено, що штами мікроорганізмів виросли на середовищі з додаванням АПАВ не утворюють спор. А також не пігментовані. Штами, що виросли на середовищі з додаванням НПАВ нічим не відрізнялися від вихідних культур. Штам № 5 на середовищі з додаванням КПАВ так само не утворював спір, проте пігментація не змінилася (виділяє чорний пігмент).
Висновки
1. У ході роботи досліджено 13 культур мікроорганізмів. Усі культури здатні рости на середовищах з додаванням НПАВ і АПАВ. В експерименті з використанням КПАВ виявлено зростання тільки 5-ти культур (а1, а2, b, с, 5).2. Найбільшою активністю досліджувані штами мають по відношенню до НПАВ.
3. Всі досліджувані штами мають фосфатазою, не утилізували лактозу. Тільки штам а2 володіє аргініндегідролазой. Більшість досліджених штамів є аеробними Г + споровими паличками. Це дозволяє віднести їх до роду Bacillus.
Література
1. Абрамзон А.А. Поверхнево-активні речовини. Властивості і застосування. - 2 вид. - Л., 1981. - 330 с.2. Алексєєва А.В. Колоїдна хімія. - СПб: «Наука», 1998 - 290 с.
3. Аналітичний огляд Комітету з природокористування за 2005 рік. / Під ред. Голубєва Д.В. та ін / - М.: «Сезам», 2006 - 25 с.
4. Вербін Н.М. Деградація мікроорганізмами неприродних органічних сполук у навколишньому середовищі. - М.: Мікробіологія, 1978. - Т. 7.
5. Глазовська М.А. Здатність навколишнього середовища до самоочищення / / Природа, 1979. - № 3.
6. Градова Н.Б., Бабусенко Є.С. Лабораторний практикум з загальної мікробіології. - М.: Делі принт, 2001. - 232 с.
7. Єліне М.М. Керівництво до лабораторних занять з мікробіології. - М.: Медицина, 1998. - 190 с.
8. Корольов В.А. Очищення грунтів від забруднень. - М.: МАЇКИ Наука / / Інтерперіодіку, 2001. - 365 с.
9. Нікітін Д.П., Новиков Ю.В. Навколишнє середовище і людина: Учеб. посібник для студентів вузів. - М.: Вищ. школа, 1980. - 424 с.
10. Новіков Ю.В. Екологія, навколишнє середовище і людина: Учеб. посібник для вузів, середніх шкіл і коледжів. - М.: Фаир-прес, 2002. - 560 с.
11. Полікарпов Н. Дія ПАГов на мікро-і макроорганізми. Аналітичний огляд. 2005
12. Ротмістров М.Н., Ставська С.С. Мікробіологія очищення води. - К.: Наук. думка, 1978 р. - 268 с.
13. Рубан Є.Л. Фізіологія та біохімія представників р. Pseudomonas. - М.: Наука, 1986 р. - 352 с.
14. Савицька Н., Холодова Ю.Д. Поліакриламід. - Київ: Техніка, 1969. -188 С.
15. Ставська С.С. Біологічне руйнування АПАВ. - К.: Наук. думка, 1981 р. - 116 с.
16. Таубман А.Б., Маркіна 3. H. Колоїдні поверхнево-активні речовини. / Пер. з англ. / - M. - 1966 р. - 199 с.
17. Теппер Є.З. та ін Практикум з мікробіології / Шільнікова В.К., Переверзєва Г.І. - М.: Агропромиздат, 2004. - 233 с.
18. Турківський О.В. Біологічні та технологічні аспекти мікробної очищення стічних вод і природних об'єктів від поверхнево-активних речовин і нафтопродуктів: Авт. дис. д.б.н. - Саратов, 2000. - 360 с.
19. Успіхи колоїдної хімії / під ред. І.В. Петрянова-Соколова, К.С. Ахмедова. - Ташкент, 1987.
20. Хотько Н.І., Дмитрієв О.П. Водний фактор у передачі інфекцій. / Матеріали сторінки ПАР. - М. - 2006 р.
21. Яковлєв С.В. та ін Охорона навколишнього середовища: Підручник / С.В. Яковлєв и др. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - 180 с.
22. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охорона природи. Грунт. Методи відбору та підготовки проб для хімічного, бактеріологічного і гельминтологической дослідження. - М.: Изд-во стандартів, 1981. - 6 с.
23. www.aquaria.com.ua / coretra.html
24. www.ecocoop.ru
Додаток
Середа М9 (г / л):
Na 2 HPO 3 - 6,0
KH 2 PO 4 - 3,0
NaCl - 0,5
NH 4 Cl - 1,0
НПАВ - 0,2-1,0
рН - 7,0-7,2
Агар-агар - 12-14
NaCl - 4
Дистильована вода - 1 л
рН середовища 7,3 - 7,5
Спосіб приготування
38,0 г порошку розмішати в 1 л дистильованої води, кип'ятити 2 хв. До повного розплавлення агару, фільтрувати через ватно - марлевий фільтр, розлити в стерильні флакони і стерилізувати при температурі 121 ° С протягом 15 хв.
Середу охолодити до температури 45-50 ° С, розлити в стерильні чашки Петрі шаром 4-6 мм. Після застигання середовища чашки підсушити при температурі 37-38 ° С протягом 40-60 хв (Теппер, 2004).
Середа М9 (г / л):
Na 2 HPO 3 - 6,0
KH 2 PO 4 - 3,0
NaCl - 0,5
NH 4 Cl - 1,0
НПАВ - 0,2-1,0
рН - 7,0-7,2
Поживний агар (ПА) (г / л):
Панкреатичний гідролізат рибного борошна - 24Агар-агар - 12-14
NaCl - 4
Дистильована вода - 1 л
рН середовища 7,3 - 7,5
Спосіб приготування
Середу охолодити до температури 45-50 ° С, розлити в стерильні чашки Петрі шаром 4-6 мм. Після застигання середовища чашки підсушити при температурі 37-38 ° С протягом 40-60 хв (Теппер, 2004).