3.2 Әр түрлі мұнай биодеградациясын микроорганизмдер культуралары арқылы зерттеу нәтежесі

Мұнаймен ластанған топырақтарды көмірсутегін қышқылдандырушы микроорганизмдерін тәжрибелік қолдану арқылы тазалау үрдістері, осы бағытта оларды бөлуді зерттеу кең көлемде жүргізілуде, арнайы коллекция жасау мен әр түрлі биологиялық препараттар дайындау идеясы перспективті. Арнайы препараттарды жасауда көмірсутегін қышқылдандырушы микроорганизмдерін тәжрибелік қолдану үшін белсенді деструкторлы мұнайқажет етеді.

Біздермен таңдалған 19 микроорганизмдер культурасының биодеградациясы 14 тәулік бойы 70 мл/л мұнай қосылған В-Д минералды ортасында жүргізілді, көміртегі және энергия көзі ретінде Досор, Жанаталап және Қаражанбас кен орындарынан алынған, химиялық құрамы бойынша ерешеленген мұнай қолданылды. Мұнай утилизациясын гравиметриялық әдіс бойыншы 14 тәулік бойы культивирлеу арқылы алынған. Мұнайдың әр түрлі сорттарында зерттелген микроорганизмдердің биодеградациясы 4- кестеде берілген.

Кесте 3.

Әр түрлі түрдегі мұнай биодеградациясы.

№	Микроорганизм-дер культура-сының аты	7% Досор мұнайының деструкциясы	7% Жанаталап мұнайының деструкциясы	7% Каражанбас мұнайының деструкциясы
1	АТ2	69,2±4,7	69,9±3,2	39,6±1,8
2	АТ3	63,6±3,0	58,1±3,4	24,7±1,8
3	АТ4	64,6±4,3	47,8±1,4	21,6±1,9
4	KR5	82,4±0,8	53,8±2,2	50,8±1,7
5	KR6	70,5±4,5	55,6±3,4	31,3±2,4
6	KU1	92,1±4,0	84,7±3,2	69,4±2,1
7	KN2	72,8±4,0	49,2±1,8	30,5±1,5
8	U2.1	94,5±2,1	86,4±0,7	74,7±2,0
9	U2.4	76,5±1,3	58,2±1,5	36,5±0,5
10	U2.5	62,8±2,8	51,1±2,2	26,9±1,8
11	U2.6	96,5±1,5	87,5±2,1	76,6±0,8
12	МВ3	93,6±3,7	79,6±2,5	70,6±2,0
13	МВ5	74,3±0,6	65,3±0,9	42,7±2,2

3-кесте жалғасы.

14	АК1	67,3±3,5	57,9±1,2	39,2±2,0
15	Т2	76,6±1,2	51,2±1,2	37,6±3,4
16	G8	69,2±4,7	57,8±1,0	36,7±2,4
17	KN3	73,8±1,4	52,4±1,0	38,4±2,1
18	Кл1	91,5±1,3	83,9±1,7	75,4±4,1
19	Кл4	92,5±1,5	85,6±2,7	76,2±1,7

Көміртегі және энергия көзі ретінде Досор мұнайы бар ортада 14 тәулік бойы микроорганизмдерді культивирлеу барысында мұнайдың біразы қолданылғаны байқалды. Алайда, деструкция белсенділігінің деңгейі әркелкі болды. Досор кен орнын мұнайы тығыздығы бойынша жеңіл түрге жататыны белгілі. Зерттелетін микроорганизмдер үшін бұл мұнай түрін игеруде жеңіл субстрат болып шықты.

14 тәулік бойы Жаңаталап (70 мл) мұнайына культивирленген микроорганизмдерде мұнайдың аз игерілгені байқалды. Сонымен қатар культуралар өзара мұнайды игеруі бойынша ерекшеленді. 8-ден астам микроорганизмдер культуралары мұнайды 65,3% -тен 87,5%-ке дейін утилизациялауға қабілетті, қалған 11 микроорганизмдер культуралары мұнайдың 47,9%-дан 58,2%-ға дейңн ыдыратты.

Қаражанбастың ауыр мұнайын қолдану барысында алдыңғылармен салыстырғанда зерттелген 6 культураның деструкциясы 19-22%-ға дейін төмендеді. 6 культурадан астамы мұнайдың 69,5% -дан 76,6%-ға дейін пайдаланса, қалған 13 культура 21,6%-дан 50,8%-ға дейін мұнайды пайдаланды.

Мұнайдың үш сортына қатысты (Досор, Жаңаталап Қаражанбас) кен орындарында өткізілген зерттеулеулерді негізге алып жоғарғы қышқылдық қасиетке қабілетті микроорганизмдердің 6 культурасын атап өтуге болады, олар – KU1, U2.1, U2.6, MB3, Кл1, Кл4. Жасалған зерттеулерді негізге ала отырып Rhodococcus туысының 8 түрі, Dietzia – 10 түрі, Bacillus sp. – 1 түрі бекітілді. Микроорганизмдердің культурасының патогендігін тексеру үшін Dietzia sp. МВ3, Dietzia maris KU1, Dietzia maris U2.1, Dietzia sp. U2.6, Rhodococcus erythropolis Кл1, Rhodococcus ruber Кл4 сапалық бақылау лабораторясы мен тұтыну тағамдарының қауіпсіздігі Қазақ тағам академиясына берілді.

Өткізілген зерттеулер нәтижесінде зерттелген барлық микроорганизмдер штаммдары леуитиназалық және гемолитикалық белсенділік көрсетпейтіні анықталды. Штаммдардың вируленттігін зерттеу барысынды культураларды ішек қарынға енгізгенде зерттеу культураларының барлық мөлшері тәжрибелік жануарлардың тіршілігін жоймағындығын, ал ауыз арқылы енгізуде жануарлардың ауруы немесе өлімі болмады. Олардың барлығы белсенді және сау болып қала берді.

Жануарларды сою барысындағы нәтижелер: бауыр қою қызыл түсті, беті тегіс. Бөлімдерінің құрылымы жеңіл және көлемі қалыпты, беті тегіс, бір-бірінен жеңіл бөлінеді, дәнекерлену байқалмайды. Шошқа теңізіне жүргізілген зерттелудегі культура енгізіліп орташа аллергиялық мөлшері бір жануарға 6,0х10⁴-2,0х10⁵ КТБ құрады, яғни іріктелген штаммдардың аллергиялық қызметі байқалмайды деуге болады.

Зерттелген культураларды қояндардың көз теріскеніне енгізгенде шел тамырлары мен қарашықта, көз бұрыштарында жас түріндегі сұйықтықтардың бөлінуі инъеция түрінде әлсіз оң реакция байқалды. Жоғарыда аталған құбылыс 2-3 тәуліктен кейін барлық жануарларда толығымен жинақталып, келесі 5 тәулікте физиологиялық нормадан ауытқу болмады. Осылайша, зерттеудегі культуралар әлсіз қоздырушы қабілетке ие.

Зерттелген культуралардан алынған нәтижелердің қортындысына тоқталсақ, аталған штамм классификациялары, мұнай қышқылдандырушы микроорганизмдер культурасы қауіптіліктің 4 класына жатады және жылы қанды жануарларға патогенді емес.

Осылайша, белсенді микроорганизмдер культурасы түрлік қатынаста адам мен жануарларға патогенді еместігі идентифицирленді.

3.3 ИК-спектроскопия әдісімен көмірсутегі қышқылдандырушы микроорганизмдерді зерттеу

ИК-спектроскопия әдісімен микроорганизмдердің 6 культурасы олардың культивирлеу динамикасында көмірсутегілік белсенділікке зерттедік. Микроорганизмдердің әсерінен мұнайдың сапалық қасиеті өзгерді. Жаңаталап мұнайының ИК-спектры өз алдына көмірсутегінің жоғарғы типтік көрсеткішіне ие. 2500-3500 см аймақта ақырғы СН₃ тобының валентті ауытқуларында симметриялық жол (2869,0 см -) және (2955,97 см-) антисимметриялық жолдары тіркелген. Нәтижелелері культивирлеудің 2, 5, 7, 10 және 14 тәуліктегілері тіркелген. Ең төменгі көрсеткіш мұнайдың ең аз құрамын немесе мұнайдың ең күшті диструкциясын көрсетеді (қосымша 4).

4- кестеде көрсетілгендей 14 тәулік бойындағы бақылау сынамасында мұнай деструкциясы анықталмады. 2-ші тәуліктегі культивирлеуде көмірсутегі қышқылдандырушы микроорганизмдер арқылы мұнай деструкциясының деңгейі 7-ден 45%-ға дейін құрады және мұнай утилизациясының жоғарғы көрсеткіші пайыз бойынша Dietzia sp. U2.6 белгіленді. Культивирлеудің 5 тәулігінде штаммдар арқылы мұнай утилизациясы 23-тен 66%-ға дейін құрады. Dietzia sp. МВ3 и Dietzia maris KU1 штамдарында утилизациясы Dietzia sp. U2.6-мен салыстырғанда жоғарғы көрсеткіші бақыланды – 66%. Культивирлеудің 7-ші тәулігінде Dietzia sp. МВ3, Dietzia maris KU1 и Dietzia sp. U2.6 микроорганизмдер культурасының мұнай деструкциясы мұнай утилизацияның бірдей көрсеткішіне ие болды – 67%.

Кесте 4.

7%-дық Жаңаталап мұнайын көмірсутегі қышқылдандырушы микроорганизмдер арқылы ИК спектроскопия әдісімен утилиздеу.

Микроорганизмдер культурасы	Мұнайды пайдалануы, %
	2- ші тәулік-те	5- ші тәулік-те	7- ші тәулік-те	10- ші тәулік-те	14 - ші тәулік-те
Бақылау	0	0	0	0	0
Dietzia sp. МВ3	27	66	67	68	78
Dietzia maris KU1	37	66	67	72	75
Dietzia maris U2.1	24	51	62	65	78,3
Dietzia sp. U2.6	45	60	67	68	77
Rhodococcus erythropolis Кл1	18	23	56	60	68
Rhodococcus ruber Кл4	7	29	46	48	64

Культивирлеудің 14 тәулігінде микроорганизмдер культурасы арқылы мұнай деструкциясы 64-тен 78,3%-ға дейін құрады. Rhodococcus erythropolis Кл1 және Rhodococcus ruber Кл4 микроорганизмдер культурасында 10 тәулік бойнда мұнай утилизациясының көрсеткіші пайыз бойынша төмен болса, тек 14 тәулікте мұнай деструкциясы алдыңғы 10 тәулікпен салыстырғанда көтерілгенін атап кетуге болады.

Осылайша, көмірсутегін қышқылдандырушы микроорганизмдер культурасында 7-ші Жаңаталап мұнайын қатысты деструктивті белсенділігін зерттеу нәтижесі сапалы ИК-спектроскопия әдісімен штамдардың культуральды сұйықтығында олардың мұнайды қышқылдандыруы жоғары екенін куәландырды