catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2017-2-153-160catal-450Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISБактериальная деградация экотоксичной дегидроабиетиновой кислотыBacterial Degradation of Ecotoxic Dehydroabietic AcidЧеремныхК. М.CheremnykhK. M.ctls@kalvis.ruГришкоВ. В.GrishkoV. V.ctls@kalvis.ruИвшинаИ. Б.IvshinaI. B.ctls@kalvis.ruИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (ИЭГМ УрО РАН), Пермь; Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ)РоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Perm; Perm State National Research UniversityRussian FederationИнститут технической химии УрО РАН (ИТХ УрО РАН), ПермьРоссияInstitute of Technical Chemistry, PermRussian FederationИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (ИЭГМ УрО РАН), Пермь; Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ)Россия201720092017172153160Copyright © LLC "KALVIS", 20172017LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/450

С помощью актинобактериального штамма Dietzia maris ИЭГМ 55Т исследована биодеградабельность дегидроабиетиновой кислоты (С20Н28О2, САS: 1740-19-8, абиета-8,11,13-триен-18-овая кислота) (ДАК) – токсичного трициклического дитерпеноида, аккумулирующегося в составе сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности. Выявлена выраженная устойчивость (МПК 390 мг/л) клеток Dietzia maris ИЭГМ 55Т по отношению к ДАК. Установлено, что диетции не используют ДАК в качестве единственного источника углерода и энергии, практически полное (97 %) разложение 500 мг/л ДАК в течение 7 сут достигается в условиях предварительного культивирования диетций в присутствии н-гексадекана. Изучено влияние ДАК на жизнеспособность и респираторную активность диетций. Методом определения антимикробной активности показано, что экстракты полученных метаболитов не обладают выраженной токсичностью по сравнению с таковой исходного субстрата. Полученные данные расширяют представление о каталитической активности актинобактерий и их возможном вкладе в деконтаминацию природных экосистем от экотоксикантов.

Actinobacterial strain Dietzia maris IEGM 55Twas used for studying biodegradability of dehydroabietic acid (C20H28O2, САS: 1740-19-8, abieta- 8,11,13-trien-18-oic acid, DAC) – a toxic tricyclic diterpenoid accumulated in wastewater of paper-and-pulp industry. A pronounced stability(MIC 390 mg/L) of Dietzia maris IEGM 55Т cells with respect to DAC was revealed. It was established that dietzia do not use DAC as an only source of carbon and energy, practically complete (97 %) destruction of 500 mg/L DAC being observed in 7 days under conditions of pre-cultivation of dietzia in the presence of n-hexadecane. The influence of DAC on the vital capacity and respiratory activity of dietzia was studied. The method of determination of antimicrobial activity was used to show that extracts of the prepared metabolites are not apparently toxic in comparison to that of the initial substrate. The data obtained expand the knowledge on the catalytic activity of actinobacteria and on their potential contribution to decontamination of natural ecosystems from ecotoxicants.

смоляные кислотыдегидроабиетиновая кислотабиодеградацияDietzia marisresin aciddehydroabietic acidbiodegradationDietzia marisReferencesLiss N., Bicho A., Saddler N. // Can. J. Microbiol. 1997. Vol. 75. P. 599—611.Liss N., Bicho A., Saddler N. // Can. J. Microbiol. 1997. Vol. 75. P. 599—611.Peng G., Roberts J. // Water Res. 2000. Vol. 34. № 10. P. 2779—2785.Peng G., Roberts J. // Water Res. 2000. Vol. 34. № 10. P. 2779—2785.Kamaya Y., Tokita N., Suzuki K. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2005. Vol. 61. P. 83—88.Kamaya Y., Tokita N., Suzuki K. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2005. Vol. 61. P. 83—88.Hernandez V., Silva M., Gavilan J., Jimenez B., Barra R., Becerra J. // J. Chil. Chem. Soc. 2008. Vol. 53. № 4. P. 1718—1721.Hernandez V., Silva M., Gavilan J., Jimenez B., Barra R., Becerra J. // J. Chil. Chem. Soc. 2008. Vol. 53. № 4. P. 1718—1721.Biellmann J.F., Branlant G. Gero-Robert M., Poiret M. // Tetrahedron Lett. 1973. Vol. 29. P. 1227—1236.Biellmann J.F., Branlant G. Gero-Robert M., Poiret M. // Tetrahedron Lett. 1973. Vol. 29. P. 1227—1236.Mohn W.W. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. Vol. 61. P. 2145— 2150.Mohn W.W. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. Vol. 61. P. 2145— 2150.Mohn W.W., Yu Z., Moore E.R.B., Muttray A.F. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 1999. Vol. 23. P. 374—379.Mohn W.W., Yu Z., Moore E.R.B., Muttray A.F. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 1999. Vol. 23. P. 374—379.Muttray A.F., Yu Z., Mohn W.W. // FEMS Microbiol. Ecol. 2001. Vol. 38. P. 21—31.Muttray A.F., Yu Z., Mohn W.W. // FEMS Microbiol. Ecol. 2001. Vol. 38. P. 21—31.Kutney J.P., Dimitriadis E., Hewitt G.M., Salisbury P.J., Singh M., Servizi J.A., Martens D.W., Gordon R.W. // Helv. Chim. Acta. 1982. Vol. 65. P. 1343—1350.Kutney J.P., Dimitriadis E., Hewitt G.M., Salisbury P.J., Singh M., Servizi J.A., Martens D.W., Gordon R.W. // Helv. Chim. Acta. 1982. Vol. 65. P. 1343—1350.Morgan C.A., Wyndham R.C. // Can. J. Microbiol. 2002. Vol. 48. P. 49—59.Morgan C.A., Wyndham R.C. // Can. J. Microbiol. 2002. Vol. 48. P. 49—59.Smith D.J., Martin J.J., Mohn W.W. // J. Bacteriol. 2004. Vol. 186. № 11. P. 3631—3639.Smith D.J., Martin J.J., Mohn W.W. // J. Bacteriol. 2004. Vol. 186. № 11. P. 3631—3639.Bicho P.A., Martin V., Saddler J.N. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. Vol. 61. P. 3245—3250.Bicho P.A., Martin V., Saddler J.N. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. Vol. 61. P. 3245—3250.Choudhary M.I., Atif M., Ali-Shah S.A., Sultan S., Erum S., Khan S.N., Rahman A.U. // Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 2014. Vol. 6. № 7. P. 375—378.Choudhary M.I., Atif M., Ali-Shah S.A., Sultan S., Erum S., Khan S.N., Rahman A.U. // Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 2014. Vol. 6. № 7. P. 375—378.Gouiric S.C., Feresin G.E., Tapia A.A., Rossomando P.C., Scheda-Hirschmann G., Bustos D.A. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2004. Vol. 20. P. 281—284.Gouiric S.C., Feresin G.E., Tapia A.A., Rossomando P.C., Scheda-Hirschmann G., Bustos D.A. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2004. Vol. 20. P. 281—284.Beek T.A., Claassen F.W., Dorado J., Godejohann M., Sierra- Alvarez R., Wijnberg J.B.P.A. // J. Nat. Prod. 2007. Vol. 70. P. 154—159.Beek T.A., Claassen F.W., Dorado J., Godejohann M., Sierra- Alvarez R., Wijnberg J.B.P.A. // J. Nat. Prod. 2007. Vol. 70. P. 154—159.De Carvalho C.C.С.R., Fatal V., Alves S.S., da Fonseca M.M. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. Vol. 76. P. 1423–1440.De Carvalho C.C.С.R., Fatal V., Alves S.S., da Fonseca M.M. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. Vol. 76. P. 1423–1440.Alonso-Gutiérrez J., Teramoto M., Yamazoe A., Harayama S., Figueras A., Novoa B. // J. Appl. Microbiol. 2011. Vol. 111. № 4. P. 800—810.Alonso-Gutiérrez J., Teramoto M., Yamazoe A., Harayama S., Figueras A., Novoa B. // J. Appl. Microbiol. 2011. Vol. 111. № 4. P. 800—810.Донова М.В. Биоконверсия стероидных соединений актинобактериями. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2010. 196 с.Донова М.В. Биоконверсия стероидных соединений актинобактериями. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2010. 196 с.De Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R. // Biotechnol. Adv. 2006. Vol. 24. № 2. P. 134-142.De Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R. // Biotechnol. Adv. 2006. Vol. 24. № 2. P. 134-142.Van Beilen J.B., Funhoff E.G., van Loon A., Just A., Kaysser L., Bouza M., Holtackers R., Rothlisberger M., Li Z., Witholt B. // Appl. Environ. Microbiol. 2006. Vol. 72. № 1. P. 59—65.Van Beilen J.B., Funhoff E.G., van Loon A., Just A., Kaysser L., Bouza M., Holtackers R., Rothlisberger M., Li Z., Witholt B. // Appl. Environ. Microbiol. 2006. Vol. 72. № 1. P. 59—65.Piccolo L.L., De Pasquale C., Fodale R., Puglia A.M., Quatrini P. // Appl. Environ. Microbiol. 2011. Vol. 77. № 4. P. 1204—1213.Piccolo L.L., De Pasquale C., Fodale R., Puglia A.M., Quatrini P. // Appl. Environ. Microbiol. 2011. Vol. 77. № 4. P. 1204—1213.Martin V.J.J.,•Yu Z., Mohn W.W. // Arch. Microbiol. 1999. Vol. 172. P. 131—138.Martin V.J.J.,•Yu Z., Mohn W.W. // Arch. Microbiol. 1999. Vol. 172. P. 131—138.Janocha S., Zapp J., Hutter M., Kleser M., Bohlmann J., Bernhardt R. // ChemBioChem. 2013. Vol. 14. P. 467—473.Janocha S., Zapp J., Hutter M., Kleser M., Bohlmann J., Bernhardt R. // ChemBioChem. 2013. Vol. 14. P. 467—473.Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (Методические указания. МУК 4.2.1890—04) // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2004. Т. 6. № 4. Р. 306—359.Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (Методические указания. МУК 4.2.1890—04) // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2004. Т. 6. № 4. Р. 306—359.Atlas R.T. Florida: CRC Press. 1993. рр.1079.Atlas R.T. Florida: CRC Press. 1993. рр.1079.Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Gavrin A.Yu., Podorozhko E.A., Lozinsky V.I., Jeffree C.E., Philp J.C. // J. Microbiol. Methods. 2006. Vol. 65. № 3. P. 596—603.Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Gavrin A.Yu., Podorozhko E.A., Lozinsky V.I., Jeffree C.E., Philp J.C. // J. Microbiol. Methods. 2006. Vol. 65. № 3. P. 596—603.Neumann G., Veeranagouda Y., Karegoudar T.B., Sahin O., Mäusezahl I., Kabelitz N., Kappelmeyer U., Heipieper H.J. // Extremophiles. 2005. Vol. 9. № 2. P. 163—168.Neumann G., Veeranagouda Y., Karegoudar T.B., Sahin O., Mäusezahl I., Kabelitz N., Kappelmeyer U., Heipieper H.J. // Extremophiles. 2005. Vol. 9. № 2. P. 163—168.Yu Z., Mohn W.W. // Can. J. Microbiol. 1999. Vol. 45. P. 513— 519.Yu Z., Mohn W.W. // Can. J. Microbiol. 1999. Vol. 45. P. 513— 519.Burnes T.A., Blanchette R.A., Farrell R.L. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. Vol. 66. № 12. P. 5201—5205.Burnes T.A., Blanchette R.A., Farrell R.L. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. Vol. 66. № 12. P. 5201—5205.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.