КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-24-20074
НазваниеЭколого-функциональные особенности металлотолерантных микроорганизмов очистных сооружений
Руководитель Переломов Леонид Викторович, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого" , Тульская обл
Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-301 - Охрана окружающей среды
Ключевые слова сточные воды, осадки сточных вод, бактерии, тяжелые металлы, антибиотики, биосорбция, биотрансформация, плазмиды
Код ГРНТИ34.35.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Формирование микробных ассоциаций с адекватным набором физиолого-биохимических свойств и с требующимся генетическим потенциалом имеет решающее значение для детоксикации и биодеградаци экологически опасных неорганических и органических загрязнителей в сточных водах и продуктах их очистки. От научно обоснованного контроля и управления активностью микробных сообществ зависит эффективность очистных сооружений и соответствие региональным и международным нормативам и стандартам, которые регулируют качество очищенных сточных вод, направляемых на реутилизацию или сбрасываемых в водоемы. Особенно актуально проблема биологической очистки сточных вод стоит в промышленно-развитых регионах, где загрязнена значительная часть поверхностных водотоков и водоёмов.
Обезвреживание сточных вод, загрязненных неорганическими поллютантами, осуществляется микроорганизмами в процессах биосорбции, биоаккумуляции и биотрансформации. Однако, эти функции могут эффективно выполнять микроорганизмы, будучи сами устойчивыми к загрязнителям, прежде всего тяжелым металлам и различным антибиотикам. Выделение и описание таких штаммов микроорганизмов, изучение их эколого-физиологических особенностей, оптимальных способов культивирования является крайне актуальной задачей.
Целью проекта является изучение эколого-функциональных особенностей, в т.ч. способности к биосорбции и биоаккумуляции тяжелых металлов, металлотолерантных штаммов бактерий, выделенных и идентифицированных молекулярно-генетическими методами из очистных сооружений промышленного города, и поиск плазмид, определяющих генетические механизмы их устойчивости.
В ходе проекта предполагается выделить и идентифицировать молекулярно-генетическими методами из различных сред с известными химическими свойствами (вод, активного ила, разновозрастных осадков сточных вод) муниципальных очистных сооружений крупного города штаммы бактерий, устойчивые к загрязнению тяжелыми металлами. Планируется определить минимальные ингибирующие концентрации выделенных штаммов к различным тяжелым металлам (Pb, Zn, Cu, Ni, Cd) и концентрационный диапазон устойчивости к ним на разных средах культивирования. Будут изучены особенности роста металлотолерантных бактерий в различных экологических условиях - при разных температурах окружающей среды, в питательных средах с различными значениями кислотности и солевым составом. Выделенные штаммы микроорганизмов будут идентифицированы современными молекулярно-генетическими методами. Предполагается количественно изучить процессы биосорбции и биоаккумуляции тяжелых металлов металлотолерантными бактериями при различных характеристиках сорбционного раствора. С целью выявления генетических основ устойчивости выделенных бактерий к загрязнению тяжелыми металлами планируется провести поиск плазмид, обеспечивающих данную устойчивость. Рост и активность металлотолерантных штаммов также будет исследована в присутствии ряда антибиотиков.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Переломов Л. В., Сизова О. И., Кулаков П. В., Мухторов Л. Г., Третьякова А. В., Атрощенко Ю. М. Бактерии очистных сооружений канализации г. Тулы, устойчивые к высоким концентрациям тяжелых металлов Проблемы загрязнения объектов окружающей среды тяжелыми металлами: Труды международной конференции. Тула, 2022, Проблемы загрязнения объектов окружающей среды тяжелыми металлами: Труды международной конференции. Тула, 2022, Издательство: ТГПУ им. Толстого, стр. 325-329. (год публикации - 2022)
2. Переломов Л.В., Сизова О.И., Третьякова А.В., Переломова И.В., Атрощенко Ю.М. Биосорбция тяжелых металлов живыми и разрушенными бактериальными клетками MODERN SCIENCE, Modern science, 2022, № 6-1, стр. 58-61 (год публикации - 2022)
3. Переломов Л.В., Сизова О.И., Атрощенко Ю.М., Кочетков В. Isolation and identification of bacteria resistant to heavy metals from wastewater of municipal treatment facilities International scientific conference «SUSTAINABLE DEVELOPMENT AND GREEN ECONOMY», Serbia, Belgrade, International scientific conference «SUSTAINABLE DEVELOPMENT AND GREEN ECONOMY», Serbia, Belgrade, 19-21 April 202, P.64 (год публикации - 2022)
4.
Переломов Л.В., Сизова О.И., Рахман М.М., Переломова И.В., Минкина Т.М., Соколов С., Атрощенко Ю.М.
Perelomov L., Sizova O., Rahman M.M., Perelomova I., Minkina T., Sokolov S., Atroshchenko Y. Metal-Tolerant Bacteria of Wastewater Treatment Plant in a Large City. Sustainability 2022, 14, 11335. https://doi.org/ 10.3390/su141811335
Sustainability, Sustainability, 2022, 14, 11335 (год публикации - 2022)
10.3390/su141811335
5. Переломов Л.В., Сизова О.И., Мухторов Л.Г., Переломова И.В., Третьякова А.В., Атрощенко Ю.М. Металлотолерантные микроорганизмы очистных сооружений канализации крупного города Охрана биоразнообразия и экологические проблемы природопользования, Сборник статей III Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Пенза, 2022, Охрана биоразнообразия и экологические проблемы природопользования, Сборник статей III Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Пенза, 2022, стр. 120-123 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Переломов Л.В., Сизова О.И., Герцен М.М.,Переломова И.В., Арляпов В.А., Атрощенко Ю.М.
Antibiotic Resistance in Metal-Tolerant Microorganisms from Treatment Facilities
Antibiotics, 12(12), 1678 (год публикации - 2023)
10.3390/antibiotics12121678
2. Переломов Л.В., . Сизова О.И., Атрощенко Ю.М., Мухторов Л.Г., . Третьякова А.В., Герцен М.М., Кулаков П.В. Металлотолерантные бактерии осадков сточных вод очистных сооружений крупного города Материалы XIII Международной биогеохимической школы-конференции «Эволюция биосферы, биогеохимические циклы и биогеохимические технологии: связь фундаментальных и прикладных исследований», Товарищество научных изданий КМК.. Пущино: 2023. 324 с., стр.242-244 (год публикации - 2023)
3. Сизова О.И., Переломов Л.В., Соколов С.Д. Выделение и идентификация бактерий, устойчивых к тяжелым металлам и антибиотикам из осадков сточных вод г. Тулы Материалы XIII Международной биогеохимической школы-конференции «Эволюция биосферы, биогеохимические циклы и биогеохимические технологии: связь фундаментальных и прикладных исследований». Товарищество научных изданий КМК. Пущино: 2023. 324 с., стр. 295-298 (год публикации - 2023)
4. Переломов Л.В., Сизова О.И., Мухторов Л.Г., Третьякова А.В., Герцен М.М., Атрощенко Ю.М. Metal-tolerant organisms of municipal sewage sludge Устойчивость растений и микроорганизмов к неблагоприятным факторам среды: тезисы докладов VI Всероссийской научной конференции с международным участием. Иркутск: Издательство ИГУ, 2023., стр.211 (год публикации - 2023)
5. Переломов Л.В., Сизова О.И., Мухторов Л.Г., Третьякова А.В., Атрощенко Ю.М. Metal tolerant bacteria of sewage sludge from wastewater treatment plants Book of Abstracts International scientific conference “Green economy in the function of solving global environmental problems”, Belgrade, 20-22 April 2023, 194 p, стр. 123 (год публикации - 2023)
6. Переломов Л.В., Герцен М.М., Сизова О.И., Мухторов Л.Г. Устойчивость металлотолерантных бактерий осадков сточных вод к β-лактамным антибиотикам Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем : материалы ХXI Всероссийской научно-практической конференции c международным участием. Киров, Вятский государственный университет, 2023. 463 с., стр. 268-272 (год публикации - 2023)
7. Переломов Л.В., Раджпут В., Герцен М.М., Сизова О.И., Козьменко С., Минкина Т.М., Атрощенко Ю.М. Ecological features of trace elements tolerant microbes isolated from sewage sludge of urban wastewater treatment plant Stress Biology (год публикации - 2024)
8.
Переломов Л.В., Раджпут В., Герцен М.М., Сизова О.И., Козьменко С., Минкина Т.М., Атрощенко Ю.М.
Ecological features of trace elements tolerant microbes isolated from sewage sludge of urban wastewater treatment plant
Stress Biology, Stress Biology 4, 8 (2024) (год публикации - 2024)
10.1007/s44154-023-00144-8