ОЦЕНКА УРЕАЗНОЙ АКТИВНОСТИ И СПОСОБНОСТИ К БИОМИНЕРАЛИЗАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ УГЛЯ, ПРИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ (MICP)  

Авторы

DOI:

10.26577/EJE87220262

Аннотация

Микробиологически индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP) стало многообещающей экологически чистой технологией для стабилизации почвы, пылеподавления и упрочнения материалов. В этом исследовании микробные сообщества, выделенные из образцов угля, собранных на угольном месторождении Киякты (Улытауская область, Казахстан), были исследованы на предмет их уреазной активности и способности к биоминерализации.

Всего было получено 34 бактериальных изолята, которые были подвергнуты морфологической, физиологической и биохимической характеристике. На основе предварительного скрининга были отобраны 12 изолятов, обладающих наибольшим адаптационным и метаболическим потенциалом, для последующего детального исследования. Уреазную активность штаммов определяли с использованием микропланшетного колориметрического метода (индофенольная реакция). Дополнительно изучено влияние ключевых факторов среды, включая pH и концентрацию хлорида кальция, на уровень микробной активности и эффективность процессов минерализации. Отобранные изоляты продемонстрировали высокую уреазную активность и способность индуцировать осаждение карбоната кальция в лабораторных условиях. Также была подтверждена их способность к образованию биопленок, проявлению редокс-активности и синтезу окислительных ферментов, что свидетельствует о высоком потенциале к колонизации поверхности и формированию центров нуклеации минералов.

Минерализованные продукты были охарактеризованы с применением комплекса аналитических методов, а степень минерализации количественно оценена. Полученные результаты показывают, что микроорганизмы, выделенные из угольной среды, обладают значительным потенциалом для применения в технологиях, основанных на микробно-индуцированном осаждении карбоната кальция (MICP), в частности для задач пылеподавления и стабилизации угольных субстратов.

Проведённое исследование формирует научную основу для разработки экологически устойчивых биотехнологических решений в горнодобывающей промышленности и экологической инженерии.

Ключевые слова: микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP), уреазная активность, угольные микроорганизмы, биоминерализация, уреазопродуцирующие бактерии.

Биографии авторов

  • Ажар Мәлік, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан

    Мәлік Ажар Мәлікқызы – молодой ученый, микробиолог, по специальности биотехнологии. Мәлік Ажар Мәлікқызы родилась в 1994 году в городе Алматы, Ауэзовском районе. Ажар Мәлікқызы окончила Казахский национальный университет имени аль-Фараби в 2016 году по специальности «Биотехнология», продолжила обучение в магистратуре (2016-2018) и докторантуре (2019-2022). Кроме того, Мәлік А. М. в 2020 году получила награду «Лучший молодой ученый - 2020» СНГ, Нур-Султан. Сегодня, несмотря на то, что Ажар является молодым ученым в науке, она является автором более 50 научных работ, 2 монографии, 2 патента РК, в том числе 2 международных журналов. Кроме того, по результатам исследования получен патент на изобретение «Способ микробиологической деструкции пестицидов» с 34115 по 09.01.2020. Участвовала в научных проектах: «Комплексная оценка влияния неутилизированных и запрещенных к использованию пестицидов на генетический статус и здоровье населения Алматинской области: Определение микробного разнообразия территории, прилегающей к местам захоронения пестицидов, скрининг микроорганизмов-деструкторов химических загрязнителей» (2018-2020), «Разработка биотехнологии получения высокоактивного препарата «биогумус-плюс» на основе окисленных бурых углей и зоомикробного консорциума» (2019-2020), «Разработка биотехнологии получения экологически чистого, бездымного брикетированного топлива на основе бурых углей Ленгерского угольного месторождения и сурфактант-синтезирующих микроорганизмов для топливно- энергоэффективного использования» (2019-2020), «Конструирование дрожжевых консорциумов для получения кормовых белков на основе молочной сыворотки и растительного сырья» (2020-2021), «Получение биоэтанола путем непрерывной ферментации молочной сыворотки с использованием иммобилизованных клеток дрожжей» (2021-2023). Проходила научные стажировки 07.31.2017 – 08.12.2017 гг. в «Техническом университете в Праге». Прага, Чешская Республика (Prague, Czech Republic), 13.12.2021-05.03.2022 гг. в «Университете Коджаэли». Коджаэли, Турция (Кафедра биотехнологии).

  • Нуралы Акимбеков, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Кандидат наук, профессор, Научно-исследовательский институт экологии и устойчивого развития биоресурсов, КазНУ
  • Куаныш Тастамбек, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Доктор философии, директор Научно-исследовательского института экологии и устойчивого использования биоресурсов.
  • Зәузәт Нұржанкызы, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Студентка 2-го курса магистратуры кафедры биотехнологии Казахского национального университета им. Аль-Фараби
  • Сымбат Жапаргали, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Студентка 2-го курса магистратуры кафедры биотехнологии Казахского национального университета им. Аль-Фараби
  • Илья Дигель, Институт биоинженерии (IFB) при Ахенском университете прикладных наук, Юлих, Германия
    Институт биоинженерии (IFB) Ахенского университета прикладных наук (Юлих, Германия)
  • Бекзат Каменов, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Старший научный сотрудник Международного центра исламской науки и инноваций
  • Назым Алтынбай, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Старший научный сотрудник Международного центра исламской науки и инноваций
  • Динара Шерелхан, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
    Старший преподаватель кафедры фундаментальной медицины Казахского национального университета им. Аль-Фараби

Опубликован

2026-06-30

Выпуск

Раздел

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Как цитировать

ОЦЕНКА УРЕАЗНОЙ АКТИВНОСТИ И СПОСОБНОСТИ К БИОМИНЕРАЛИЗАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ УГЛЯ, ПРИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ (MICP)  . (2026). Eurasian Journal of Ecology, 87(2). https://doi.org/10.26577/EJE87220262