vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2022-67-3-285-292vestib-821Research ArticleСтатьиКультивирование солеустойчивых бактерий – основы микробного удобрения «Биотилия»Cultivation of halotolerant bacteria as a basis of the microbial fertilizer “Biotilia”НаумовичН. И.NaumovichN. I.

Наумович Надежда Ивановна – науч. сотрудник

ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск

Nadezhda I. Naumovich – Researcher

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk

naumovichnadezda@yandex.ruАлещенковаЗ. М.AleschenkovaZ. M.

Алещенкова Зинаида Михайловна – д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник

ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск

Zinaida M. Aleschenkova – D. Sc. (Biol.), Chief Researcher

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk

z_aleschenkova@tut.byАнаньеваИ. Н.AnanyevaI. N.

Ананьева Ирина Николаевна – канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск

Irina N. Ananyeva – Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Head of the Laboratory

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk

ananeva@mbio.bas-net.byСафроноваГ. В.SafronavaH. V.

Сафронова Галина Владимировна – канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Купревича, 2, 220141, г. Минск

Halina V. Safronava ‒ Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Leading Researcher

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk

hsafronava@mail.ruИнститут микробиологии НАН БеларусиInstitute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus202202082022673285292Copyright © Наумович Н.И., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Сафронова Г.В., 20222022Наумович Н.И., Алещенкова З.М., Ананьева И.Н., Сафронова Г.В.Naumovich N.I., Aleschenkova Z.M., Ananyeva I.N., Safronava H.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/821

Изучена способность солеустойчивых ростстимулирующих фосфатсолюбилизирующих Priestia megaterium Ср-1 и азотфиксирующих Rhodococcus jostii СА-6 штаммов расти на среде, содержащей углеводороды неф- ти (0,1 %) в качестве единственного источника углерода и энергии, а также ионы тяжелых металлов (0,1‒5,0 ммоль/л), что обеспечивает этим штаммам жизнеспособность в условиях загрязнения почвы углеводородами, тяжелыми металлами и хлоридом натрия. Подобрана оптимальная питательная среда для роста и развития галотолератных штаммов Rh. jostii СА-6 и P. megaterium Ср-1, содержащая в качестве источника углерода побочный продукт свекло- сахарного производства мелассу в количестве 30 г/л (среда Мейнелла). Использование для засева питательной среды двухсуточного посевного материала Rh. jostii СА-6 и односуточного P. megaterium Ср-1 при скорости вращения шейкера (180 ± 10) об/мин является наиболее продуктивным. С целью получения титра штаммов-биоагентов не менее 1,0·109 КОЕ/мл при глубинном культивировании наиболее технологичным является использование посевного мате- риала в количестве 5 % от объема среды. Раздельно культивируемые штаммы P. megaterium Ср-1 и Rh. jostii СА-6, составляющие основу микробного удобрения «Биотилия», при смешивании 1:1 сохраняют свою жизнеспособность на вы- соком и экологически значимом уровне ((1,67‒2,2)·109 КОЕ/мл) через 3 мес. хранения при температуре от +4 до +15 оС.

The ability of salt-resistant growth-promoting phosphate-solubilizing Priestia megaterium Cp-1 and nitrogen- fixing Rhodococcus jostii CA-6 strains to grow on the medium containing oil hydrocarbons (0.1 %) as the only carbon and energy source in the presence of heavy metal ions (0.1‒5.0 mmol/l) providing the enhanced viability in soil contaminated with hydrocarbons, heavy metal and sodium chloride was investigated. The optimum nutrient medium was selected for the growth and development of halotolerant strains Rh. jostii CA-6 and P. megaterium Ср-1 comprising as a product of sugar refining – molasses as the carbon source in an amount of 30 g/l (Meynell medium). Application of 48h culture of Rh. jostii СA-6 and 24h culture of P. megaterium Ср-1 for inoculation of the nutrient medium grown at the agitation rate of the shaker (180 ± 10) rpm appears to be the most efficient fermentation method. To reach the titer of viable strains at least 1.0·109 CFU/ml in submerged culture, the most appropriate procedure envisages the introduction of a seed material in an amount of 5 % of nutrient medium volume. Separately cultured strains P. megaterium Cp-1 and Rh. jostii CA-6 – the basic components of the microbial fertilizer “Biotilia” are mixed in the 1:1 ratio and preserve their vital characteristics at an elevated eco-significant level ((1.67‒2.2)·109 CFU/ml) in 3 months of storage in the temperature range of +4– +15 °C.

технологические параметрыглубинное культивированиемикробное удобрениезасолениевыживаемостьtechnological parameterssubmerged cultivationmicrobial fertilizersalinizationsurvival rateReferencesДорохова, М. Ф. Экологическое состояние городских почв в условиях антропогенного засоления и загрязнения (на примере Северо-Западного округа Москвы) / М. Ф. Дорохова, Н. Е. Кошелева, Е. В. Терская // Теор. и приклад. экология. – 2015. – № 4. – С. 16–34.Dorokhova M. F., Kosheleva N. E., Terskaya E. V. Ecological state of urban soils subject to anthropogenic salinization and pollution (the North-Western District of Moscow as a study case). Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and applied ecology], 2015, no. 4, pp. 16‒34 (in Russian).Roles of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in stimulating salinity stress defense in plants : a review / D. M. Ha-Tran [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2021. – Vol. 22, N 6. – Art. 3154. https://doi.org/10.3390/ijms22063154Ha-Tran D. M., Nguyen T., Hung S. H., Huang E., Huang C. C. Roles of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in stimulating salinity stress defense in plants: a review. International Journal of Molecular Sciences, 2021, vol. 22, no. 6, art. 3154. https://doi.org/10.3390/ijms22063154The potential application of endophytes in management of stress from drought and salinity in crop plants / H. Verma [et al.] // Microorganisms. – 2021. – Vol. 9, N 8. – Art. 1729. https://doi.org/10.3390/microorganisms9081729Verma H., Kumar D., Kumar V., Kumari M., Singh S. K., Sharma V. K., Droby S., Santoyo G., White J. F., Kumar A. The potential application of endophytes in management of stress from drought and salinity in crop plants. Microorganisms, 2021, vol. 9, 8, art. 1729. https://doi.org/10.3390/microorganisms9081729Выделение и идентификация микроорганизмов, устойчивых к засолению почв / Н. И. Наумович [и др.] // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2022. – Т. 67, № 1. – С. 54–65.Naumovich N. I., Aleshchenkova Z. M., Anan’eva I. N., Safronova G. V. Isolation and identification of microorganism’s resistant to soil salinization. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya biyalagichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological series, 2022, vol. 67, no. 1, pp. 54–65 (in Russian).Омирбекова, А. А. Изучение углеводородокисляющих микроорганизмов ризосферы и ризопланы растений : дис д-ра биол. наук : 6D060700 / А. А. Омирбекова ; Казах. нац. ун-т имени аль-Фараби. – Алматы, 2015. – 128 с.Omirbekova A. A. Study of hydrocarbon-oxidizing microorganisms of the rhizosphere and rhizoplane of plants. Ph. D. diss. Almaty, 2015. 128 p. (in Russian).Маниатис, Т. Методы генетической инженерии: молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук ; пер. с англ. А. А. Баева [и др.] ; под. ред. К. Г. Скрябина. – М. : Мир, 1984. – 479 с.Maniatis T., Fritsch E. E., Sambrook J. Molecular cloning: a laboratory manual. Moscow, Mir Publ., 1984. 479 p. (in Russian).Bioremediation potentials of heavy metal tolerant bacteria isolated from petroleum refinery effluent / E. E. Oaikhena [et al.] // Am. J. Environ. Protect. – 2016. – Vol. 5, N 2. – P. 29–34. https://doi.org/10.11648/j.ajep.20160502.12Oaikhena E. E., Makaije D. B., Denwe S. D., Namadi M. M., Haroun A. A. Bioremediation potentials of heavy metal tolerant bacteria isolated from petroleum refinery effluent. American Journal of Environmental Protection, 2016, vol. 5, no. 2, pp. 29–34. https://doi.org/10.3390/ijms22063154Мейнелл, Дж. Экспериментальная микробиология / Дж. Мейнелл, Э. Мейнелл. – М. : Мир, 1967. – С. 320.Meynell G. G., Meynel E. Experimental microbiology. Moscow, Mir Publ., 1967. 320 p. (in Russian).Нагорный, Р. К. Технология получения и применения микробного препарата «Тэамин» для очистки абсорбционных растворов от третичных аминов : автореф. дис. … канд. биол. наук : 03.01.06 / Р. К. Нагорный ; НАН Беларуси, ГНУ «Институт микробиологии НАН Беларуси». – Минск, 2018. – 25 с.Nagornyi R. K. Technologies of production and application of microbial preparation “Teamine” for disposal of tertiary amines in absorption solutions. Ph. D. diss. Minsk, 2018. 25 p. (in Russian).Лысак, В. В. Микробиология: методические рекомендации к лабораторным занятиям и контроль самостоятельной работы студентов / В. В. Лысак, Р. А. Желдакова. – Минск : БГУ, 2002. – 100 с.Lysak V. V., Zheldakova R. A. Microbiology: manual for laboratory classes and control of students’ independent work. Minsk, Belarusian State University, 2002. 100 p. (in Russian).Влияние микробного удобрения «Биотилия» на микробиом городских почв и жизненное состояние каштана конского в условиях засоления / Г. В. Сафронова [и др.] // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты : сб. науч. тр. / Нац. акад. наук Беларуси [и др.]. – Минск, 2021. – Т. 13. – С. 359–379.Safronova G. V., Anan’eva I. N., Aleshchenkova Z. M., Naumovich N. I., Yakovlev A. P., Nikolaichuk A. M., Vashkevich, M. N. Effect of microbial fertilizer “Biotilia” on urban soil microbiome and the vitality of horse chestnut exposed to salinization. Mikrobnye biotekhnologii: fundamental’nye i prikladnye aspekty: sbornik nauchnykh trudov. Tom 13 [Microbial biotechnologies: fundamental and applied aspects: collection of scientific works. Vol. 13]. Minsk, 2021, pp. 359‒379 (in Russian).

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