Рамнолипиды солюбилизируют нефтяные загрязнения почв, делая их более доступными для разложения почвенными микроорганизмами. В отличие от химических поверхностно-активных веществ, рамнолипиды безопасны для окружающей среды. Целью данной работы является получение гетерологичных продуцентов рамнолипидов на основе Acetobacter aceti AlC1824 с использованием искусственного промотора и оптимизация условий культивирования продуцента. Данный путь позволит избежать использования в качестве продуцента рамнолипидов условнопатогенного вида Pseudomonas aeruginosa, который может быть применён для биоремедиации почв. Кластер генов rhlAB амплифицировали из генома Pseudomonas aeruginosa B-6643 путём полимеразной цепной реакции. В p-AlT2 вектор встроили конструкцию, состоящую из кластера генов rhlAB и искусственного промотора. Путём кальциевой трансформации вставку ввели в клетки Acetobacter aceti AlC1824. С помощью колориметрической системы отбора рекомбинантных клонов – бело-голубой селекции отобрали 20 трансформантов. Обнаружили целевую вставку при помощи полимеразной цепной реакции у 7 трансформантов. В ходе индикаторного теста характерный осадок обнаружен у двух трансформантов: А4 и А8. Установлены подходящие для культивирования трансформантов источники азота (пептон) и углерода (маннитол). Определён ряд параметров: оптимальное значение кислотности среды – pH 5, оптимальное значение температуры культивирования у трансформанта А4 – 30 оС, у трансформанта А8 – 25 оС. Количество образуемых в оптимальных условиях рамнолипидов составило для А4 – 139,3±20,1 мг/мл, для А8 – 13,0±1,0 мг/мл. Экспериментально показана высокая отмывающая способность в отношении сырой нефти рамнолипидов гетерологичных продуцентов: А4 – 93,9±1,5% и А8 – 96,7±1,5%.
Рамнолипиды – перспективные гликолипидные биосурфактанты микробного происхождения, которые можно использовать в качестве препаратов для биоремедиации почв в случаях загрязнения нефтепродуктами. Экспрессия
кластера генов биосинтеза рамнолипидов у основного продуцента – Pseudomonas aeruginosa – регулируется сигналами кворум-сенсинга (QS). Сложная регуляции биосинтеза не позволяет добиться высокого выхода продукта. Получение гетерологичных продуцентов рамнолипидов является перспективным путём по преодолению сложной QS-зависимой регуляции биосинтеза рамнолипидов, а также позволяет избежать применения условно-патогенной Pseudomonas aeruginosa для промышленного получения рамнолипидов. На основе плазмидного вектора pAl2–T с конструкцией из нативного промотора и генами rhlAB были получены гетерологичные продуценты на основе Escherichia coli BLWT с продуктивностью трансформанта E14 3,40±0,96 г/л; и на основе Pseudomonas viridiflava AlC1223 – с продуктивностью трансформантов P5, P6, P8 332,00±0,10, 200,00±0,10 и 180,00±0,10 г/л, соответственно. Наличие в экспрессирующем векторе генов rhlAB позволяет получить монорамнолипиды, пригодные для дальнейшего использования в качестве агента солюбилизации гидрофобных загрязняющих веществ, таких как нефтепродукты, в почвах, что позволит интенсифицировать процессы биоремедиации.
Изучена эффективность разработанного в интересах ПАО «Транснефть» твердого диспергента «Димэкс» для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов за счет диспергирования, в том числе в зимних (ледовых) условиях. В качестве препарата сравнения использовали разрешенный для применения в России жидкий диспергент «Finasol OSR 52» производства компании «Total Fluides», Франция.
Показана возможность использования модифицированного теста Warren Spring Laboratory (WSL-тест) в качестве метода оценки эффективности диспергирования для твердых диспергентов.
В условиях широкого диапазона изменяющихся параметров, включающих: соленость модельной морской воды, температуру воды, наличие шуги и битого льда, отношение диспергент: нефть, вид нефтепродукта показана высокая эффективность твердого диспергента «Димэкс», которая составила для средней сернистой нефти с плотностью 870,0 кг/м3 – от 35,69% до 60,67%, для легкой, малосернистой нефти с плотностью 844,0 кг/м3 – от 39,21% до 58,70%, для дизельного топлива с плотностью 830,8 кг/м3 – от 50,73% до 72,21%, для керосина с плотностью 785,5 кг/м3 – от 52,34% до 60,45%, для бензина с плотностью 739,2 кг/м3 – от 40,41% до 49,82%. Полученные значения сопоставимы со значениями для зарегистрированного на территории Российской Федерации жидкого диспергента «Finasol OSR52», что позволяет рекомендовать твердый диспергент «Димэкс» для применения при ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на морских акваториях в условиях Севера.
Ключевые слова: твердый диспергент, жидкий диспергент, диспергирующая активность, нефть и нефтепродукты, бензин, керосин, дизельное топливо, метод оценки диспергирующей активности, WSL-тест