Nonylphenol biodegradation by the bacterium Raoultella planticola strain F8 isolated from the sediment of the Gulf of Finland, the Baltic Sea

Биодеградация нонифенола бактерией Raoultella planticola F8, выделенной из донных осадков Финского залива Балтийского моря

Дата

2024

Авторы

Zaytseva, T.
Safronova, V.
Russu, A.
Kuzikova, I.
Medvedeva, N.

Авторы (alternative)

Зайцева, Т. Б.
Сафронова, В. И.
Руссу, А. Д.
Кузикова, И. Л.
Медведева, Н. Г.

Название журнала

Номер ISSN

Название тома

Издатель

Аннотация

Nonylphenol (NP) is a ubiquitous environmental pollutant of major concern due to its toxicity to hydrobionts, animals, and humans. Moreover, NP is known as an endocrine disruptor. The aim of this study is to isolate from bottom sediments sampled in the southern Gulf of Finland (the Baltic Sea) and identify a highly-efficient NP-degrading bacterial strain and to analyze its NP-degrading capacity at different levels of temperature, initial pH, dissolved oxygen concentrations, and initial NP content. The isolated strain F8 was identified by phenotypic traits using standard methods and by Sanger sequencing of a fragment of the 16S rRNA gene sequence (rrs). NP content was determined by high-performance liquid chromatography. The novel NP-degrading bacterium Raoultella planticola F8 was isolated from the bottom sediments sampled in the Gulf of Finland. R. planticola F8 isolate was deposited in the Russian Collection of Agricultural Microorganisms (RCAM), All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, as the strain RCAM 05450. The rrs sequence of the F8 isolate was deposited in the GenBank database (No. OL831016). This strain is highly efficient for NP degradation in aerobic conditions at different NP concentrations (up to 900 mg·L−1), in the temperature range of +5…+35 °C, the initial pH range of 5–9, and the dissolved oxygen concentration range of 0.8–2.46 mg·L−1. This is the first study to demonstrate the ability of R. planticola to degrade NP. Results of this investigation provide useful information for R. planticola F8 application in bioremediation processes.

Аннотация (alternative)

Нонилфенол (НФ) — ксенобиотик антропогенного происхождения — является широко распространённым во всём мире загрязнителем окружающей среды. Попадание НФ в объекты окружающей среды вызывает серьёзную озабоченность вследствие его токсичности для водных организмов, животных и человека. Кроме того, НФ известен как эндокринный деструктор. Цель данной статьи — выделение из донных отложений, отобранных в южной части Финского залива (Балтийское море), и идентификация высокоэффективного штамма бактерий, способного деструктировать НФ, а также изучение его способности к деградации НФ при различных уровнях температуры, pH, концентраций растворённого кислорода и исходных концентраций НФ. Идентификацию выделенного штамма F8 проводили по фенотипическим признакам с использованием стандартных методов, а также методом секвенирования по Сэнгеру фрагмента последовательности гена 16S рРНК (rrs). Содержание НФ определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Новая НФ-деструктирующая бактерия Raoultella planticola F8 выделена из донных отложений, отобранных в Финском заливе. Изолят R. planticola F8 депонирован в Ведомственной коллекции микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM 05450. Последовательность гена rrs изолята R. planticola F8 депонирована в базе данных GenBank под номером OL831016. Этот штамм высокоэффективен для деградации НФ в аэробных условиях при различных концентрациях НФ (до 900 мг·л−1), в диапазоне температур от +5 до +35 °C, начальных значений pH от 5 до 9 и концентраций растворённого кислорода от 0,8 до 2,46 мг·л−1. Данное исследование — первое, демонстрирующее способность R. planticola транформировать НФ. Результаты этой работы предоставляют полезную информацию для применения R. planticola F8 в процессах биоремедиации.

Ключевые слова

Raoultella planticola F8, sediments, identification, nonylphenol, biodegradation, Raoultella planticola F8, донные осадки, идентификация, нонилфенол, биодеградация

Библиографическое описание

Zaytseva T., Safronova V., Russu A., Kuzikova I., Medvedeva N. Nonylphenol biodegradation by the bacterium Raoultella planticola strain F8 isolated from the sediment of the Gulf of Finland, the Baltic Sea // Морской биологический журнал. 2024. Т. 9, № 1. С. 18-31.