Взаимодействие нефтеокисляющих микроорганизмов с хемоорганотрофными бактериями-спутниками, неспособными к окислению углеводородв, в структурированных микробных сообществах (биопленках) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Журина, Марина Владимировна

• Журина, Марина Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Журина, Марина Владимировна

оглавление. введение. обзор литературы.и нефтеокисляющ11е микроорганизмы.

Введение.

1.1.1. Характеристика микроорганизмов нефтяных плас гов.

1.1.2. Биологическое и метаболическое разнообразие микроорганизмов нефтяных пластов.

1.1.2.1. Сульфатредуцирующие бактерии.

1.1.2.2. Метапогенные археи.

1.1.2.3. Анаэробные органотрофы с бродильным типом метаболизма.

1.1.2.4. железорндуцирующие бак1ерии.

1.1.2.5. Аэробные органотрофные и нефтеокисляющие микроорганизмы.

1.1.3. Биодеградация компонентов нефти.

1.1.3.1. Факторы, влияющие на процесс биодеградации нефти. биопленки.

1.2.1. Формирование биопленок и регуляция этого процесса.

1.2.2. Видовой состав биопленок.

1.2.3. Типы бактериальных взаимодействий в биопленках.

1.2.4. механизмы бактериальных взаимодействий, характерные для биопленок.

1.2.5. устойчивость биопленок к стрессорам.

1.2.5.1. персис гентность.

1.2.5.2.механизмы формирования клеток-персистеров.

1.2.5.3. Системы токсин-антитоксин и формирование клеток-персистеров.

1.2.6. краткая характеристика лабораторных методов создания биопленок. феномен галофилии.

1.3.1. Явление галофилии: микроорганизмы и механизмы.

1 -3.2.механизмы галоадаптации и осморегулщии.

1.3.3. пуiи синтеза и транспорта некоторых осмолитов.

1.3.3.1 биосинтез глицинбетаина.

1.3.3.2. синтез эктоина и гидроксиэктоина.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие нефтеокисляющих микроорганизмов с хемоорганотрофными бактериями-спутниками, неспособными к окислению углеводородв, в структурированных микробных сообществах (биопленках)»

Актуальность темы. В природных экотопах основная часть микроорганизмов существует в виде ассоциаций, определяемых общим термином «биопленки»: пространственно и метаболически структурированных сообществ, заключенных во внеклеточный полимерный матрикс и расположенных на границе раздела фаз [1]. Между микробными компонентами биопленок существуют многообразные метаболические взаимоотношения, при которых взаимодействие имеет либо односторонний характер, например, потребление кислорода аэробными микроорганизмами, обеспечивает возможность сосуществования анаэробных форм [2], либо наблюдается взаимное положительное влияние компонентов биопленок друг на друга [3]. В таких случаях могут устанавливаться взаимоотношения, близкие к симбиозу, при которых образование или потребление какого- либо субстрата в биопленке происходит с большей интенсивностью, чем в случае свободных (планктонных) популяций. Это, например, происходит в рубце жвачных животных в биопленках, состоящих из целлюлолитиков и их спутников, неспособных к гидролизу целлюлозы. Последние потребляют продукты гидролиза, репрессирующие биосинтез целлюлаз, и, таким образом, повышают образование этих ферментов [4].

Существование близкой ситуации можно предполагать в заводняемых нефтяных месторождениях, где единственным источником углерода служит нефть. Из пластовых вод таких месторождений наряду с нефтеокисляющими микроорганизмами («продуцентами») можно выделить множество хемогетеротрофных аэробных и анаэробных микроорганизмов-спутников (диссипотрофов), которые неспособны утилизировать компоненты нефти, но растут за счет продуктов ее деградации. Однако их влияние на микроорганизмы-нефтеокислители практически не изучено. Между тем, взаимодействия микроорганизмов 4 в биопленках, которые, по данным ряда исследователей, формируются в нефтяном месторождении [5], может существенно влиять на их биогеохимическую активность, особенно в месторождениях с экстремальными условиями среды. Изучение воздействия микроорганизмов-спутников на нефтеокислители важно также при создании препаратов для очистки природных субстратов от нефтяных загрязнений. Поэтому изучение этих взаимоотношений представляет большой научный и практический интерес.

Цель п задачи исследования. Целью диссертационной работы является частичная реконструкция биопленок, характерных для нефтяных месторождений с различными физико-химическими условиями, и изучение взаимодействия их микробных компонентов, связанных трофическими и другими связями. Особое внимание уделено возможности защитного и регуляторного воздействия спутников (неспособных к окислению нефти) на нефтеокисляющие микроорганизмы.

Задачи исследования:

1. Разработать методы частичной реконструкции биопленок из пластовых вод нефтяных месторождений.

2. Изолировать из реконструированных биопленок чистые культуры нефтеокисляющих микроорганизмов и их спутников, неспособных к окислению нефти. Изучить их физиолого-биохимические свойства и определить таксономическую принадлежность.

3. Изучить характер взаимодействия галотолерантных нефтеокислителей и их галофильных спутников в модельных бинарных биопленках, полученных из пластовых вод с повышенной соленостью.

4. Изучить возможность протокооперативных взаимоотношений между нефтеокисляющими микроорганизмами и их неспособными к окислению нефти спутниками.

Научная новизна. Впервые разработаны методы частичной реконструкции биопленок, содержащих ассоциации нефтеокисляющих микроорганизмов и их бактерий-спутников, неспособных к окислению нефти, из пластовых вод нефтяных месторождений.

Впервые установлено, что галофильный спутник (неспособный к окислению нефти) оказывает защитное действие против осмотического шока на входящий в общую с ним ассоциацию нефтеокислитель.

Впервые расшифрован механизм защитного действия галофильного спутника на нефтеокисляющий микроорганизм, состоящий в образовании осмопротекторного вещества эьсгоина, обеспечивающего рост нефтеокислителя при ингибиторных уровнях соли.

Впервые показано, что в реконструированных биопленках бактерии-спутники способствуют более полной утилизации углеводородов микроорганизмами-нефтеокислителями.

Научно-практическая значимость. Полученные автором результаты позволяют рекомендовать в случае биотехнологического использования нефтеокисляющих микроорганизмов (например, для повышения нефтеизвлечения или для биоаугментации природных субстратов: воды, почвы в экстремальных условиях и др.) использовать не только смеси нефтеокислителей, как в большинстве препаратов, предназначенных для очистки от нефтяных загрязнений, но и вводить в эти препараты микроорганизмы-спутники, повышающие активность нефтеокислителей и/или защищающие последние от стрессовых факторов среды. Использование дополнительных микробных компонентов, активирующих или защищающих основные микроорганизмы, формирующие такие биореакторы, в ряде случаев может существенно повышать эффективность всего биотехнологического процесса.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на II Молодежной международная школе-конференции: «Актуальные аспекты современной микробиологии». Россия. Москва. 2006; IV Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития». Россия. Москва. 2007; Международной научной конференции «Микроорганизмы и биосфера». Россия. Москва. 2007; IV Молодежной школе-конференции с международным участием: «Актуальные вопросы современной микробиологии». Россия. Москва. 2008.

Публикации. По теме диссертации, опубликовано 7 печатных работ, из них 3 экспериментальных статьи, а также 4 тезисов.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста и содержит разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, выводы и список литературы (178 источников). Текст проиллюстрирован 28 рисунками и 7 таблицами.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Журина, Марина Владимировна

Выводы

1. Впервые разработаны методы частичной реконструкции из пластовых вод нефтяных месторождений микробных биопленок, включающих наиболее тесно взаимодействующие микроорганизмы.

2. Из реконструированных биопленок изолированы чистые культуры нефтеокисляющих бактерий и их спутников, неспособных к окислению парафинов, входящие в одни и те же ассоциации. Определена родовая принадлежность некоторых нефтеокислителей (pp. Dietzia, Rhodococcus) и их спутников (Chromohalobacter, Brevundimonas).

3. Впервые продемонстрирована защитная роль галофильного спутника (Chromohalobacter sp.) в сообществе с галотолерантным нефтеокисляющим микроорганизмом (Dietzia sp.) в условиях гиперосмотического шока и, таким образом, выявлена причина существования в ряде экотопов ассоциаций галофильных (способных к синтезу и экскреции осмопротекторных веществ) и галотолерантных микроорганизмов, поглощающих эти вещества из внешней среды.

4. Идентифицированы осмопротекторные соединения, образуемые галотолерантным нефтеокислителем Dietzia sp. (глицинбетаин), а также его галофильными спутниками Chromohalobacter sp. и штаммом 8214 (эктоин). Впервые показано, что в бинарных биопленках, включающих нефтеокислитель и спутник, биосинтез эктоина возрастает в 1.25 — 1.6 раза.

5. Впервые изучено взаимодействие изолированных чистых культур нефтеокислителей и их спутников в модельных бинарных биопленках; показано, что оно имеет протокооперативный характер: в ответ на образование нефтеокислителями продуктов деградации парафинов спутники выделяют вещества, стимулирующие активность нефтеокислителей.

Заключение

В данном исследовании впервые удалось продемонстрировать физиологическую роль галофильного спутника в сообществе с галотолерантным нефтеокисляющим микроорганизмом. Таким образом, раскрыта причина формирования распространенных в природных условиях ассоциаций галофильных (способных к синтезу и экскреции осмопротекторных веществ) и галотолерантных микроорганизмов, поглощающих эти вещества из внешней среды.

Другой пример положительного воздействия бактерий-спутников на нефтеокислители состоит в том, что, утилизируя образованные микроорганизмами-нефтеокислителями продукты деградации углеводородов, спутники выделяют в среду низкомолекулярные вещества, активирующие рост и окисление углеводородов нефтеокислителями.

На основании полученных результатов мы сделали вывод, что взаимодействия нефтеокислителей и их спутников в изученных нами моделях биопленок близки к протокооперативным: продуценты образуют продукты деструкции углеводородов, которые обеспечивают рост диссипотрофов, а последние выделяют в среду вещества, стимулирующие жизнедеятельность продуцентов или защищающие их от воздействия стрессовых факторов среды. Такого рода микробные взаимодействия микрофлоры нефтяных месторождений обнаружены впервые. Они представляют собой не только несомненный теоретический интерес, но и должны учитываться в мероприятиях по повышению эффективности микробиологических методов нефтеизвлечения, а также при очистке природных субстратов от нефтяных загрязнений.

При использовании биопленок в качестве «биореакторов» введение в их состав дополнительных микробных компонентов, активирующих или защищающих основные микроорганизмы, в ряде случаев может существенно повышать эффективность всего биотехнологического процесса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Журина, Марина Владимировна, 2009 год

1. Николаев Ю. А., Плакунов В. К. Биопленка «город микробов» или аналог многоклеточного организма? // Микробиология. 2007. Т. 76. № 2. С. 149-163.

2. Wolin M. J., Miller T. L. Microbe-microbe interactions // The rumen microbial ecosystcm / Ed. HobsonP. N. NY: Elsevier Science Publ., 1988. P. 121-132.

3. Weimer P. J. Cellulose degradation by ruminal microorganisms // Crit. Rev. Biotechnol. 2003. V. 12, P. 189-223.

4. Sanders P. F., Sturman P. J. Biofouling in oil industry // Petroleum microbiology / Eds. Olivier В., Magot M. Washington: ASM Press, 2005. P 171-198.

5. Donlan R. M., Costerton J. W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. // Clin. Microbiol. Rev. 2002. V. 15. № 2. P. 167-193.

6. Розанова E. П., Кузнецов С. И. Микрофлора нефтяных месторождений. М.: Наука. 1974. 198 с.

7. Magot M., Ollivier В., Patel B.K.C. Microbiology of petroleum reservoirs // Antonie van Leeuwenhoek. 2000. V.77. P. 103-116.

8. Розанова Е. П., Назина Т. Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах. // Микробиология. 1982. Т. 51. С. 342-348.

9. В.Розанова Е. Н., Беляев С. С., Иванов М. В., Мац А. А., Кулик Е. С., Мамедов Ю. Г. Микробиологические методы повышения нефтеотдачи пластов. // Обзор Информ. Сер. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ. 1987. 44 С.

10. Jinfeng L., LijunM., Bozhong М., Rulin L., Fangtian N., Jiaxi Z. The field pilot of microbial enhanced oil recovery in a high temperature petroleum reservoir// Petrol. Sci. Engin. 2005. V. 48. P. 265-271.

11. Тарасов А. Л., Борзенков И. А., Милехина E. И., Беляев С. С., Иванов М. В. Динамика микробных процессов в пластовых водах Ромашкинского нефтяного месторождения // Микробиология. 2002. Т. 71. №6. С. 849-857.

12. Назина Т. Н., Григорьян А. А., Шестакова Н. М., Бабич Т. Л., Ивойлов В. С., Циньсян Фенг., Фангтиан Ни, Джинциан Ванг, Уехие Ше, Тингшен Сиан, Жибин Луо, Беляев С. С., Иванов М. С.98

13. Микробиологические исследования высокотемпературных нефтяных пластов залежи Кондиан в связи с испытанием биотехнологии повышения нефтеизвлечения // Микробиология. 2007. Т. 76. № 3. С. 329-339.

14. П.Розанова Е. П. Микробиология и биогеохимия нефтяных месторождений. Докл. дисс. докт. биол. наук. М: ИНМИ РАН, 1991. С. 49.

15. Розанова Е. П., Худякова А. И. Новый бесспоровьтй термофильный организм, восстанавливающий сульфаты, Desulfovibrio thermophilus nov. sp. //Микробиология. 1974. Т. 43. С. 1069-1073.

16. Розанова Е. П., Назина Т. Н., Кулик Е. С., Сомов Ю. П. Микробиологическое образование метана из гексадекана // Микробиология. 1985. Т. 54. С. 555-560.

17. Розанова Е. П., Назина Т. Н., Галушко А. С.Выделение нового рода сульфатвосстанавливающих бактерий и описание нового вида этого рода Desulfomicrobium apsheronum gen. sp. Nov. // Микробиология. 1988. Т. 57. С. 634-641.

18. Назина Т. Н., Иванова А. Е., Голубева О. В. Распространение сульфат- и железоредуцирующих бактерий в пластовых водах ромашкинского нефтяного месторождения. // Микробиология. 1995. Т.64. С. 245-251.

19. Назина Т. Н. Микроорганизмьгнефтяных пластов и использование их в биотехнологии повышения нефтеотдачи. Дисс. док. биол. наук. М.: 2000. 67с.

20. Назина Т. Н., Розанова Е. П. Термофильные сульфатвосстанавливающие бактерии из нефтяных пластов. // Микробиология. 1978. Т. 47. С. 142-148.

21. Бердичевская M. В. Влияние продолжительного заводнения нефтяного месторождения на развитие биоценоза и активность пластовой микрофлоры. // Микробиология. 1982. Т. 51. № 1. С. 146151.

22. Милехина Е. И., Борзенков И. А., Миллер Ю. М. Углеводородокисляющая микрофлора заводняемых нефтяных месторождений Татарии с различной минерализацией пластовых вод. //Микробиология. 1991. Т. 60. С. 747-756.

23. Juhasz A. L., Naidu R. Bioremediation of high-molecularweight polycyclic aromatic hydrocarbons: a review of the microbial degradation of enzoa.pyrene. // Int. Biodet. Biodegad. 2000. V. 45. P. 57-88.

24. Smith M. R. The biodegradation of aromatic hydrocarbons by bacteria. // Biodegrad. 1990. V. 1. P. 191-206.

25. Sutherland J. B. Detoxification of polycyclic aromatic hydrocarbons by fungi. // Ind. Microbiol. 1992. V. 9. P. 53-62.

26. Watlcinson R. J., Morgan P. Physiology of aliphatic hydrocarbon-degrading microorganisms. // Biodegrad. 1990. V. 1. P. 79-92.

27. Benedik M. J., Gibbs P. R., Riddle R. R., Wilson R. C. Microbial denitrogenation of fossil fuels. // Trends Biotechnol. 1998. V. 16. P. 390395.

28. Bressler D. C., Norman J. A., Fedorak P. M. Ring cleavage of sulfur heterocycles: how does it happen? // Biodegrad. 1998. V. 8. P. 297-311.

29. Bressler D. C., Fedorak P. M. Bacterial metabolism of fluorene, dibenzofuran, dibenzothiophene, and carbazole. // Can. Microbiol. 2000. P. 397-409.

30. Кгорр К. G., Fedorak P. М. A review of the occurrence, toxicity and biodegradation of condensed thiophenes found in petroleum. // Can. Microbiol. 1998. V. 44. P. 605-622.

31. May S. Applications of oxidoreductases. // Curr. Opin. Biotechnol. 1999. V. 10. P. 370-375.

32. Wentzel A., Ellingsen Т. E., Kotlar H-K., Zotchev S. В., Throne-Hoist M. Bacterial metabolism of long-chain n-alkanes. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. V .76. P. 1209-1221.

33. Mauersberger S., Ohkuma ML, Schunck W.-H., Takagi M. Candida maltosa In: Nonconventional Yeasts in Biotechnology (Wolf, K., Ed.), A Handbook. Springer, Berlin, Heidelberg, New York. 1996. P. 411-580.

34. Tanaka A., Fukui S. Metabolism of n-alkanes In: The Yeasts (Rose, A.H. and Harrison, J.S., Eds.), Second ed, Academic Press, London. Metabolism and Physiology of Yeasts, 1989. V. 3, P. 261-287.

35. Buhler M. Schindler J. Aliphatic hydrocarbons In: Biotechnology (Rehm, H. and Reed, G., Eds.), Verlag Chemie, Weinheim. Biotransformation. 1984. V. 6a, P. 329-385.

36. Widdel F., Rabus R. Anaerobic biodegradation of saturated and aromatic hydrocarbons. // Curr. Opin. Biotechnol. 2001. V. 12. P. 259-276.

37. Fickers P., Benetti P.-H., Wache Y., Marty A., Mauersberger S., Smit M.S., Nicaud J.-M. Hydrophobic substrate utilisation by the yeast Yarrowia lipolytica, and its potential application. // FEMS Yeast Research. 2005. V. 5. P. 527-543.

38. Ulrich А. С., Guigard S. E., Foght J. M.,Semple К. M., Pooley K„ Armstrong J. E., Biggar. K. W. Effect of salt on aerobic biodegradation of petroleum hydrocarbons in contaminated groundwater // Biodegrad. 2009. V. 20. P. 27-38.

39. Кузнецов A. E, Градова H. Б. Научные основы экобиотехнологии, M., 2006. С. 47-68.

40. Huesemann М. Н. Predictive model for estimating the extent of petroleum hydrocarbon biodegradation in contaminated soils. // Environ. Sci. Technol. 1995. V. 29. P. 7-18.

41. Bruheim P., Bredholt H., Eimhjellen K. Bacterial degradation of emulsified crude oil and the effect of various surfactants. // Can. Microbiol. 1997. V 43. P. 17-22.

42. Bruheim P., Eimhjellen K. Chemically emulsified crude oil as substrate for bacterial oxidation: differences in species response. // Can. Microbiol. 1998. V. 44. P. 638-646.

43. Burd G., Ward O. P. Bacterial degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons on agar plates: the role of biosurfactants. // Biotechnol. Technol. 1996. V. 10. P. 371-374.

44. Burd G., Ward O. P. Energy-dependent production of particulate biosurfactant by Pseudomonas marginalis. // Can. Microbiol. 1997. V. 43. P. 391-394.

45. Rosenberg E. Biosurfactants. // Prokaryotes. 2006. V. 1. P. 834-849.

46. Banat I. M. Biosurfactant production and possible uses in microbial enhanced oil recovery and oil pollution remediation. // Biores. Technol. 1995. V. 51. P. 1-12.

47. Zhang L, Keller J, Yuan Z. Effects of long-term pH elevation on the sulfate-reducing and methanogenic activities of anaerobic sewer biofilms. // Wat. Res. 2009. V. 43 (9). P. 2549-2557.

48. Van Loosdrecht M. С. H. Bacterial Adhesion. Wageningen, 1988. P. 200.

49. Раилкин А. И. Процессы колонизации и защита от биообрастания. 1998. Спб.: Изд-во С-Петербург. ун-та. С. 72.

50. Звягинцев Д. Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. // 1973. Изд-во МГУ. С 17.

51. Далин М. В., Фиш Н. Г. Адгезины микроорганизмов. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. //Микробиология. 1985. 16. С. 3-107.

52. Dunny М. W. Bacterial adhesion: seen any good biofilm lately? // Clin. Microbiol. Rev. 2002. V. 15. P. 155-166.

53. Zhou M., Wu H. Glycosylation and biogenesis of a family of serinerich bacterial adhesins. //Microbiol. 2009. V. 155. P. 317-327.

54. Северина JI. О. Бактериальные S- слои. // Микробиология. 1995. Т. 64. N. 6. С. 725-733.

55. Da Re S., Le Que're' В., Ghigo J.-M., Beloin C. Tight modulation of E. coli bacterial biofilm formation through controlled expression of adhesion factors // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73. P. 3391-3403.

56. Burshard R. P., Sorongon. M. L. A gliding bacterium strain inhibits adhesion and motility of another gliding bacterium strain in marine biofilm. // Appl. Environm. Microbiol. 1998. V. 64. P. 4079-4083.

57. Marchall К. C. Mechanisms of bacterial adhesion at solid-water interfaces. Eds. Savage D.S., Fletchetr M. NY L: Plenum press. 1985. P.133-155.

58. McEldowney S., Flethcher M. Effect of pH, temperature and growth condition on the adhesion of a gliding bacterium and three nongliding bacteria topolysterenc. //Microbiol. Ecol. 1988. V. 16. P. 183-195.

59. La Paglia C., Hartzell P. Stress-induced production of biofilm in the hyperthermophilc Archaeoglobus fiilgidus. II Appl. Environ. Microbiol. 1997. V. 63. P. 3158-3163.

60. Busalmen J. P., dc Sanchez S. R., Influence of pH and ionic strenght on adhesion of a wild strain of Pseudomonas sp. to titanium. // Ind. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 26. P. 303-308.

61. Van Schic P. M., Fletcher M. Adhesion of biodegradative anaerobic bacteria to solid surfaces. // Appl. Environ. Microb. 1999. V.65. P. 50825088.

62. O'Toole G. A., Kolter R. Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development. // Mol. Microbiol. 1998 V. 30. P. 295-304.

63. Nuccio S-P., Braumer A. J. Evolution of the chaperone / usher assembly pathway: fimbrial classification goes greek. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2007. V. 71. N4. P. 551-573.

64. Prigent-Combaret С., Vidal О., Dorell С., Lejeunf P. Abiotic surface sensing and biofilm-depcndent regulation of gene expression Esherichia coli. H Bacteriol. 1999. V. 181. P. 5993-6002.

65. Fronzes R., Remaut H., Waksman G. Architectures and biogenesis of non-flagellar protein appendages in gram-negative bacteria. // EMBO 2008. V. 27. P. 2271-2280.

66. White A. P., Gibson D. L, Collinson S. K., Banser P. A.,'Kay W. W. Extracellular polysaccharide associated with thin aggregative fimbriae of Salmonella enterica serovar enteritidis. // Bacteriol. 2003. V. 185. P. 5308- 5407.

67. Budzig J. M., Sheewind O. Pili prove pertinent to enterococcal endocarditis. // Clin.Invest. 2006. V. 116. P. 2582-2584.

68. Pratt L. A., Kolter R. Genetic analysis of Escherichia coli biofilm formation: roles of flagella, motility, chemotaxis and type I pili. // Mol. Microbiol. 1998. V. 30. P. 285-293.

69. Watnick P. I., Kolter R. Steps in the development of a Vibrio cholerae biofilm. // Mol. Microbiol. 1999. V. 34. P. 586-595.

70. Brand S. S., Vile A., Friedman L., Kolter R. Biofilms: the matrix revisited. // Trends Microbiol. 2005. V. 13. P. 20-26.

71. Sutherland I. W. Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticfy framework. // Microbiology (UK). 2001. V. 147. P. 3-9.

72. Пиневич А. В. Микробиология. Биология прокариотов. Учебник 2 изд. СПб., Изд-во С.-Петерб. ун-та. 2007. Т. 1. С. 301.

73. Davey М. Е., О'Toole G. A. Microbial Biofilms: from Ecology to Molecular Genetics. // Microbiol. Molec. Biol. Rev. 2000, V. 64. P. 847867.

74. Webb J. S., Thompson L. S., James S., Charlton Т., Tolker-Nielsen Т., Koch В., Givskov M., Kjellerbcrg S. Cell death in Pseudomonas aeruginosa biofilm development. // Bacteriol. 2003. V. 185. P. 4585-4592.

75. Wijman J. G. E., de Leeuw P. P. L., Moezelar R., Zwietering M. H., Abee T. Air-liquid interface biofilm of Bacillus cereus: formation, sporulation and dispersion. // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73. P. 1481-1488.

76. Дуда В. И. Особенности цитологии спорообразующих бактерий // Успехи микробиологии. 1982. Т. 17. С. 87-117.92Jefferson К. К. What drives bacteria to produce a biofilm? // FEMS Microbiol. Lett. 2004. V. 236. P. 163-173.

77. Kuchma Sh. L., Connolly J. P., О'Toole G. A. A Three-Component regulatory System Regulates Biofilm Maturation and Type III Secretion in Pseudomonas aeruginosa. II Bacteriol. 2005. V. 187. P. 1441-1454.

78. Davies D. G., Parsek M. R., Pearson J. P., Iglewski В. H., Costerton J. W., Greenberg E. P. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a dacterial biofilm. // Sci. 1998. V. 280. P. 295-298.

79. Николаев Ю. А., Паников H. С. Внеклеточная протеаза как регулятор адгезии Pseudomonas fluorescens. II Микробиология. 2002. Т. 71. № 5, С. 629-634.

80. Bockelman U., Szewzyk. U., Grohmann E. A new enzymatic method for the detachment of particle associated soil bacteria. // Microbiol. Meth. 2003. V. 55. P. 201-211.

81. Davey M. E., Caiazza N. C., O'Toole G. A. Phamnolipid surfactant production affects biofilm architecture in Pseudomonas aeruginosa PAOI. //Bacteriol. 2003. V. 185. P. 1027-1036.

82. Allan V. J. M., Callow M. F„ Macaskie L. E., Paterson-Beedle M. Effect of nutrient limitation and phosphate activity of Citrobacter sp. // Microbiol. 2002. V. 148. P. 277-288.

83. Kolenbrander P. E., Andersen R. N., Blehert D. S., Egland P. G., Foster J. S., Palmer R. J. Communication among oral bacteria. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2002. V. 66. P. 486-505.

84. Rickard A. H., Gilbert P., High N. J., Kolendranden P. E., Handley P. S. Bacterial coaggregation: an integral process in the development of multi-species biofilms. // Trends Microbiol. 2003. V. 11. P. 94-100.

85. Dalwai F., Spratt D. A., Pratten J.Use of quantitative PCR and culture methods to characterize ecological flux in bacterial biofilms. // Clinic. Microbiol. 2007. V. 45. P. 3072-3076.

86. Odenyo A. A., Makie R. I., Stahl D. A, White B. A. The use 16S rRNA-target oligonucleotide probes to study competition between ruminal cellulitic bacteria. // Appl. Environ. Microbiol. 1994. V. 60. P. 3688-3696.

87. Lewis P. M. A note on the continious flow culture of mixed populations of Lactobacillus and Streptococcus. // Appl. Microb. 1967, V. 30. P. 406-409.

88. Siebel M. A., Characklis W. G. Observation of binary population biofilms. // Biotech. 1991. V. 37. P. 778-789.

89. Sturman P. G., Characklis W. G. Interspicies competition in colonized porous pellet. //Wat. Res. 1994. V.28. P. 831-839.

90. Lee. W., Lewandowski Z., Morrison M., Characklis W. G. Corrosion of mild steel underneath aerobic biofilms containing sulfate reducing bacteria. // Biofoul. 1993. V. 7. P. 197-239.

91. Eldowney S., M. Fletcher. 1987. Adhesion of bacteria from mixed cell suspension to solid surfaces. // Arch. Microb. V. 148, P. 57-62.

92. Kolenbrander P. E. Surface recognition among oral bacteria. // CRC Crit. Rev. Microb. V. 17, P. 137-159.

93. Gilbert P., Das J., Foley I. Biofilm susceptibility to antimicrobials. // Adv. Dent. Res. 1997. V. 11. P. 160-167.

94. Simmons W. L., Dybvig K. Biofilms Protect Mycoplasma pulmonis Cells from Lytic Effects of Complement and Gramicidin. // Infect. Immune. 2007. V. 75. P. 3696-3699.

95. L. Zhang, T.-F. Mah. Involvement of a Novel Efflux System in Biofilm-Specific Resistance to Antibiotics. // Bacterid. 2008. V. 190. № 13. P. 4447-4452.

96. Bigger J. W. Treatment of staphylococcal infections with penicillin. // Lancet. 1944. P. 497-500.

97. McDermott W. Microbial persistence. // Yal. Biol. Med. 1958. V. 30. P. 257-291.

98. Плакунов В. К. Дифференциальная чувствительность синтеза бактериальных белков к антибиотикам. // Антибиотики. 1971. № 6. С. 766.

99. Плакунов В. К., Козырева Л. Ф. О различной чувствительности синтеза бактериальных белков in vivo к антибиотикам. // Микробиология. 1971. Т. 40. В. 6. С. 981-987.

100. Плакунов В. К., Козырева Л. Ф. О причинах «остаточного» роста Staphylococcus aureus в присутствии «бактериостатических» концентраций антибиотиков-ингибиторов белкового синтеза. // Микробиология. 1971. Т. 40. В. 2. С. 311-316.

101. Aridesi J. N, Zahller E, Roe F., Stewart P. S. Role of nutrient limitation and stationary phase existence in Klebsiella pneumonia biofilm resistance to ampicillin and ciprofl oxacin. // Antimicrobiol. Agents Chemother. 2003. V. 47. P. 1251-1256.

102. Levin B. R., Rozen D. E. Noninherited antibiotic resistance. // Nat. Rev. Microbiol. 2006. V. 4. P. 556-562.

103. Hall-Stoodley L., Costerton J.W., Stoodley P. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases. // Nat. Rev. Microbiol. 2004. V. 2. P. 95-108.

104. Lewis K. Persister cells, dormancy and infectious disease. // Nat. Rev. Microbiol. 2007. V. 5. P. 48-56.

105. Lewis K. Multidrug tolerance of biofilms and persister cells. // Springer-Verlag Berlin, Heidelberg. T. Romeo (ed.), Bacterial Biofilms. Current Topics in Microbiology and Immunology. 2008. P.322.

106. Jayaraman R. Bacterial persistence: some new insights into an old phenomenon. // Biosci. 2008. V. 33. P. 795-805.

107. Sharma A. M., Yadav S. Biofilms: microbes and disease. // Brazil. Infect. Diseas. 2008. V. 12. P.526-530.

108. Black D. S., Kelly A. S., Madris M. Moyed H. S. Structure and organization of hip, an operon that affects lethality due to inhibition of peptidoglycan synthesis. //Bacterid. 1991. V. 173. P. 5732-5739.

109. Wolfson J. S., Hooper D. C., McHugh G. L., Bozza M. A., Swartz M. N. Mutants of Escherichia coli K12 exhibiting reduced killing by both quinolone and beta-lactam antimicrobial agents. // Antimicrob. Agents Chemother. 1990. V. 34. P. 1938-1943.

110. Keren I., Shah D., Spoering A., Kaldalu N., Lewis K. Specialized persister cells and mechanism of multidrug tolerance in E. coli. H Bacteriol. 2004. V. 186. P. 8172-8180.

111. Shah D., Zhang Z., Kodursky A., Kaldalu N., Kurg K., Lewis K. Persisters: a distinct physiological state of E. coli. H BMC Microbiol. 2006. V. 6. P. 53.

112. Balaban N. Q., Merrin J., Chait R., Kowalik L., Leibler S. Bacterial persistence as a phenotypic switch // Science. 2004. V. 305. P. 1622-1625.

113. Spoering A. L., Vulic M., Lewis K. GlpD and PlsB participate in persister cell formation in Escherichia coli. II Bacteriol. 2006. V. 188. P. 3494-3497.

114. Li Y., Zhang Y. Pho U is a persister switch involved in persister formation and tolerance to multiple antibiotics and stresses in Escherichia coli. // Antimicrob. Agents Chemother. 2007. V. 51. P. 2092-2099.

115. Hayes F. Toxins-antitoxins: plasmid maintenance, programmed cell death and cell cycle arrest. // Sci. 2003. V. 301. P. 1496-1499.

116. Gerdes K., Christensen S. K., Lobner-Olessen A. Prokaryotic toxin-antitoxin stress response loci. // Nat. Rev. Microbiol. 2005. V. 3. P. 371382.

117. Pedersen K., Christensen S. K. Gerdes K. Rapid induction and reversal of a bacteriostatic condition controlled by the expression of toxins and anti-toxins. //Mol. Microbiol. 2002. V. 45. P. 501-510.

118. Van Melderen L., De Bast M.S., Bacterial toxin-antitoxin systems: more then selfish entities? // PLoS Genetics ( www.plosgenetics.orgV 2009. V. 5. Issue 3. el000437.

119. Fozo E. M., Hemm M. R., Storz G. Small toxic proteins and the antisense RNAs that repress them. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008. V. 72. P. 579-589.

120. Vazquez-Las lop N., Lee H., Neyfakh A. A. Increased persistence in Escherichia coli caused by controlled expression of toxins or other unrelated proteins. // Bacteriol. 2006. V.188. P. 3494-3497.

121. Korch S. B, Henderson Т., Hill Т. M. Characterization of the hipA7 allele of Escherichia coli and evidence that high persistence is governed by (p) ppGpp synthesis. // Mol. Microbiol. 2003. V. 50. P. 1199-1213.

122. Korch S. В., Hill Т. M. Ectopic over expression of wild type and mutant hip A genes in Escherichia coli: effects of macromolecular synthesis and persister formation. // Bacteriol. 2006. V. 188. P. 38263836.

123. Hansen S., Lewis K., Vulic M. The role of global regulators and nucleotide metabolism in antibiotic tolerance in E. coli. // Antimicrob. Agents Chemother. 2008 V. 52(8). P. 2718-2726.

124. J. H. Merritt, D. E. Kadouri, G. A. O'Toole. Growing and Analyzing Static Biofilms. // Current Protocols in Microbiol. 2005. 1B.1.1-1B.1.17 http: // media, wile v. com/ С urrentProtoco ls/0471729248/0471729248-sampleUnit.pdf

125. Cholodny, N. Uber eine neue Methode zur Untersuchung der Bodenmikro flora. // Archives Mikrobiologie. 1930. V. 1(4). P. 620-652.

126. DasSarma S. Arora P. Halophiles. 2001. Encyclopedia of life sciences. / Nature Publ. Group.http:// zdna2. umb i. umd. edu/~dassarma/halophiles.pdf

127. Oren A. Microbial life at high salt concentrations: phylogenetic andmetabolic diversity. // Saline Systems. 2008. V 4:2.http ://www. salines vstems. org/content/4/1 /2

128. Brown A. D. Halophilic procariotes. // Encyclopedia of Plant Phisiology. Berlin, Springer-Verlag, 1983. V. 12, P. 137-162.

129. Larsen H. Biochemical aspects of extreme halophilisms. // Ad. Microb. Physiol. 1967. V. 1. P. 97-132.

130. Арзуманян В. Г., Воронина Н. А., Плакунов В. К. Степень галофильности Rhodococcus erythropolis и Halobacterium salinarum определяется парциальным давлением кислорода. // Микробиология. 2000. Т. 69. № 2. С. 290-292.

131. Ventosa A., Nieto J. J., Oren A. Biology of moderately halophilic aerobic bacteria. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998. V. 62. № 2. P. 504544.

132. O'Sullivan E., Condon S. Intracellular pH is a major factor in the introduction of tolerance to acid and other stresses in Lactococcus lactis. II Appl. Environ. Microbiol. 1997. V. 64. P. 4210-4215.

133. Oren A. Bioenergetic aspects of halophilism // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1999. V. 63. № 2. P. 334-348.

134. Кашнер Д. Жизнь микроорганизмов при высоких концентрациях солей и растворённых веществ: галофильные бактерии. // Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир. 1981. С. 365-426.

135. Reed R. Н., Warr S. R. С., Kerby N. W., Stewart W. D. P. Osmotic shocldncluced release of low molecular weight metabolites from free-living and immolitized cyanobacteria. // Enzym. Microbiol. Technol. 1986. V. 8, P. 101-104.

136. Roberts M. F. Organic compatible solutes of halotolerant and halophilic microorganisms. // Saline Systems. 2005. 1:5 http ://w w w. salinesy stems. org/content/1 /1 /5.

137. Nyyssola A., Kerovuo J., Kaukinen P., von Weymarn N., Reinikaiuem T. Extreme halophiles synthesize betaine from glycine by methylation. // Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 22196-22201.

138. Rozwadowski K. L., Khachatourians G. G., Selvaraj G. Choline oxidase, a catabolic enzyme in Arthrobacter pascens, facilitates adaptation to osmotic stress in Escherichia coli. 11 Bacteriol. 1991. V. 173. P. 472478.

139. Rozwadowski K. L, Khachatourians G. G, Selvaraj G. Choline oxidase, a catabolic enzyme in Arthrobacter pascens, facilitates adaptation to osmotic stress in Escherichia coli. H Bacteriol. 1991. V. 173. P. 472-478.

140. Nyyssola A., Leisola M. Actinopolyspora halophila has two separate pathways for betaine synthesis. // Arch. Microbiol. 2001. V. 176. P. 294300.

141. Nyyssola A., Kerovuo J., Kaukinen P., von Weymarn N., Reinikainen T. Extreme halophiles synthesize betaine from glycine by methylation. // Biologic. Chem. 2000. V. 275. N. 29. P. 22196-22201.

142. Nyyssola A., Reinikainen T. Leisola M. Characterization of glycine sarcosine N-methyltransferase and sarcosine dimethylglycine N-methyltransferase. // Appl. Environ. Microbiol. 2001. V. 67. N. 5. P. 2044-2050.

143. Lai M.-C., Yang D.-R., Chuang M.-J. Regulatory factors associated with synthesis of the osmolyte glycine betaine in the halophilic methanoarchaeon Methanohalophilus portucalensis. II Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 65. P. 828-833.

144. Robinson P. M., Roberts M. F. Effects of osmolyte precursors on the distribution of compatible solutes in Methanohalophilus portucalemis. II Appl. Environ. Microbiol. 1997. V. 63. P. 4032-4038.

145. Bestvater Т., Louis P., Galinski E. A. Heterologous ectoine production in Escherichia coli: by-passing the metabolic bottle-neck. // Saline Systems. 2008. V. 4. P. 12.

146. Canovas D., Borges N., Vargas C., Ventosa A., Nieto J. J., Santos H. Role of Ny-acetyldiaminobutyrate as an enzyme stabilizer and an intermediate in the biosynthesis of hydroxyectoine. // Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 65. P. 3774-3779.

147. Bernard Т., Jebbar M., Rassouli Y., Hindi-Kabbab S., Hamelin J., Blanco C. Ectoine accumulation and osmotic regulation in Brevibacterium linens. //Gen. Microbiol. 1993. V. 139. P. 129-136.

148. Paulson D. S. Biostatics and Microbiology. 2008. Springer Science+Business Media. LLS. USA.

149. Auerbach I. D., Sorensen C., Hasma H. G., Holden P. A., Physical morphology and surface properties of unsaturated Pseudomonas putida biofilms. // Bacteriol. 2000. V. 182. № 13. P. 3809-3815.

150. Ананьина JI. H., Плотникова Е. Г., Гавриш Е. Ю., Демаков В. А., Евтушенко Н. И. Salinicola socius gen. nov., sp. nov., умеренно галофильная бактерия из утилизирующей нафталин микробной ассоциации. // Микробиология 2007. Т. 76. № 3. С. 369-376.

151. Onraedt A., De May М., Walcarius В., Soetaert W. Transport kinetics of ectoine, an osmolite produced by Brevibacterium epidermis. H Biotechnol. Lett. 2006. V. 28. P. 1741-1747.