Isolation of bacteria resistant to high concentrations of mercury in contaminated soils and their use in environmental protection

Niniejsza praca podejmuje próbę pozyskania nowych szczepów bakterii opornych na wysokie stężenia rtęci i ich charakterystykę w celu ich zastosowania w bioremediacji terenów zanieczyszczonych Hg. Bakterie pozyskano z gleb o zawartości Hg 4,2 mg/kg (s. m.). Poszukiwano bakterii o najwyższej tolerancji na rtęć. W pracy badano też wpływ Hg na tempo wzrostu bakterii oraz analizowano, czy bakterie potrafią redukować stężenie Hg. W tym celu uzyskano czyste kultury-około 50 hodowli różniących się wyglądem i typem wzrostu. Następnie wybrano 6 różnych szczepów i poddano oznaczeniu z wykorzystaniem analizy porównawczej 16S rRNA. Otrzymane wyniki wykazały, że wszystkie bakterie wykazują najwyższe podobieństwo do Pseudomonas koreensis, choć otrzymano wyraźne różnice w tempie wzrostu bakterii.Dokonano też analizy porównawczej wzrostu bakterii w obecności i nieobecności Hg. W większości szczepy inkubowane z Hg ulegały podziałom wolniej niż bakterie nie narażone na metal. Zaobserwowano też różnice w wyglądzie bakterii. Te, które rosły z dodatkiem Hg były ciemniejsze i wytwarzały więcej śluzu niż jasne bakterie hodowane bez Hg. Wykorzystując technikę zimnych par wykazano, iż wyizolowane bakterie oporne na wysokie stężenia Hg potrafią usuwać metal z pożywki. W najlepszym przypadku, po 120 godz. hodowli, uzyskano w pożywce 200-krotne zmniejszenie stężenia Hg względem stężenia początkowego.

This document describes the process of discovering new strains of bacteria resistant to high concentrations of mercury and their characterization for their potential use in the bioremediation of contaminated sites. Bacteria were obtained from a soil sample in which the mercury content was 4.2mg Hg/kg (dry weight). The study investigated the influence of mercury on the growth of bacteria and analyzed whether the bacteria when placed in contaminated environments could reduce heavy metal concentrations. The first step was to obtain pure cultures from the soil sample. Approximately 50 different types of bacteria with varying growth rates and appearances were found. From these, 6 strains were selected and characterised by means of comparative analysis 16S rRNA. The results of the analysis showed that the bacteria from all 6 strains had high similarity to Pseudomonas koreensis, although differences in the growth rate were observed. The next step involved a comparative analysis of the bacterial growth rate in the presence and absence of mercury. Most strains incubated with mercury were observed to have slower divisions and different appearance than bacteria that were not exposed. The mucus in which the bacteria were cultured appeared darker and denser when in the presence of mercury as opposed to its typical milky colour without. The cold vapor technique showed that the isolated bacteria were able to reduce the concentration of mercury in the medium.In the best case, after 120hr a 200-fold reduction of mercury concentration in the culture medium was observed.