Введение
1 Обзор литературы 11
1.1 Галофильные микроорганизмы и места их обитания 11
1.2 Систематика и филогенетическое деление галофильных микроорганизмов . 15
1.3 Механизмы адаптации галотолерантных / галофильных микроорганизмов в солевых средах 17
1.4 Роль экзополисахаридов (ЭПС) в адаптации галофильных микроорганизмов . 19
1.5 Биотехнологический потенциал галофильных бактерий и их практическое применение 21
1.5.1 Состав и структура полисахаридов галофилов, а также их свойства и области применения 22
1.5.1.1 ЭПС грамотрицательных галофильных микроорганизмов 22
1.5.1.2 ЭПС грамположительных галофильных микроорганизмов 32
1.5.1.3 Состав, структура и применение ЭПС галофильных архей 35
1.5.1.4 Липополисахариды (ЛПС) грамотрицательных галофильных микроорганизмов 36
1.5.2 Деградация нефтяных углеводородов галофильными микроорганизмами-продуцентами ЭПС . 37
1.5.3 Биоремедиация загрязненных тяжелыми металлами морских сред с помощью галофильных микроорганизмов, продуцирующих ЭПС . 40
2 Материалы и методы исследования 43
2.1 Оборудование, использованное при проведении исследований 43
2.2 Методы выделения и идентификации продуцирующих полисахариды галофильных микроорганизмов 44
2.3 Оптимизация условий выращивания микроорганизмов для увеличения выхода ЭПС 49
2.4 Методы выделения гликополимеров микроорганизмов 50
2.4.1 Выделение и фракционирование ЭПС 50
2.4.2 Выделение ЛПС грамотрицательных бактерий 51
2.4.3 Выделение О-специфических полисахаридов 52
2.5 Аналитические методы 52
2.5.1 Хроматографические методы 52
2.5.2 Колориметрические методы 53
2.5.3 Электрофорез ЛПС в полиакриламидном геле (ПААГ) 53
2.5.4 ЯМР-спектроскопия 54
2.6 Характеристика реологических свойств и эмульгирующей активности ЭПС . 54
2.7 Исследование деструктивной активности галофильных микроорганизмов по отношению к нефтяным углеводородам 55
2.8 Методы исследования толерантности микроорганизмов к тяжелым металлам . 56
3 Результаты и их обсуждение 57
3.1 Изоляция и идентификация галофильных микроорганизмов – продуцентов полисахаридов . 57
3.1.1 Изоляция полисахаридпродуцирующих микроорганизмов и характеристика культурально-морфологических свойств . 57
3.1.2 Идентификация таксономической принадлежности галофильных полисахаридпродуцирующих микроорганизмов 65
3.1.3 Таксономические исследования штаммов продуцентов ЭПС 70
3.2 Оптимизация условий выращивания галофильных микроорганизмов по продукции ЭПС 81
3.2.1 Влияние продолжительности культивирования микроорганизмов на динамику накопления биомассы и продукцию ЭПС . 81
3.2.2 Влияние концентрации соли на рост микроорганизмов и продукцию ЭПС . 83
3.2.3 Влияние кислотности среды выращивания на рост микроорганизмов и продукцию ЭПС 86
3.2.4 Влияние температуры инкубации на секрецию ЭПС и рост микроорганизмов 89
3.2.5 Влияние вида источника углерода на рост микроорганизмов и продукцию ЭПС 92
3.2.6. Влияние концентрации источника углерода на рост галофильных микроорганизмов и продукцию ЭПС 95
3.3 Исследование состава ЭПС галофильных микроорганизмов 100
3.4 Исследование структурных особенностей гликополимеров поверхности галофильных микроорганизмов . 106
3.4.1 Исследование структур ЭПС Chromohalobacter salexigens EG1QL3 и Bacillus licheniformis EG1QL30 . 106
3.4.2 Исследование структуры О-специфических полисахаридов (ОПС) Halomonas ventosae RU5S2EL 111
3.5 Изучение физико-химических свойств ЭПС 117
3.5.1 Исследование эмульгирующей активности микробных полисахаридов галофильных бактерий . 117
3.5.2 Исследование кинематической вязкости водных растворов ЭПС галофильных бактерий 123
3.6 Изучение чувствительности полисахаридпродуцирующих микроорганизмов к тяжелым металлам в среде выращивания 125
3.7 Исследование способности галофильных полисахаридпродуцирующих микроорганизмов к деградации нефти 136
Заключение 146
Список сокращений 150
Список использованных источников 152
Приложение 191
