Hydrocarbon-degrading bacteria associated with intestinal tract of fish from the Baltic sea

Abstract

The hydrocarbon-degrading bacterial diversity of the intestinal tract content of fish – the Baltic cod (Gadus morhua), plaice (Platichthys flesus) and the Baltic herring (Clupea harengus) – from the Baltic Sea has been investigated by molecular methods: DNA extraction, amplification polymerase chain reaction product and sequencing of partial 16S rRNA genes. The results of this study show that dense total heterotrophic bacterial populations occur in the intestinal tract of investigated fish. The data obtained showed that the abundance of hydrocarbon-degrading bacteria in the intestinal tract of fish varied from 2.40×10⁴ to 1.08×10⁵ cfu g^–1between fish species and was still high. Phenotypic examination of the recorded hydrocarbon-degrading bacteria from the intestinal tract of the Baltic cod, plaice and the Baltic herring revealed that they belong to Aeromonas, Pseudomonas/Shewanella. Molecular species of hydrocarbon-degrading bacteria found in the digestive tract of fish from the Baltic Sea were: Aeromonas veronii, Aeromonas sobria, Shewanella spp. and Acinetobacter spp. We argue that hydrocarbon-degrading bacteria in intestinal tract of fish take part in purification processes, as well as, bacteria in water and play a role in adaptation and survival of fish chronically exposed to pollution with hydrocarbons.

Article in English.

Angliavandenilius skaidančios bakterijos Baltijos jūros žuvų virškinamuosiuose traktuose

Santrauka. Angliavandenilius skaidančių bakterijų įvairovė Baltijos jūros žuvų – menkių (Gadus morhua), plekšnių (Platichthys flesus) ir strimėlių (Clupea harengus) žarnynų turinyje tirta molekuliniais metodais: DNR išskyrimas, polimerazės grandininės reakcijos produkto amplifikacija ir 16S rRNR genų sekvenavimas. Tirtų žuvų žarnynuose nustatytos gausios heterotrofinių bakterijų populiacijos. Angliavandenilius skaidančios bakterijos išskirtos iš visų tirtų žuvų žarnynų turinio. Jų kiekis žuvų žarnynuose svyravo nuo 2,4×10⁴ iki 1,08×10⁵ kfv (koloniją formuojantis vienetas) ir buvo pakankamai didelis. Fenotipiniais bakterijų identifikavimo metodais nustatyta, kad angliavandenilius skaidančios bakterijos, išskirtos iš Baltijos jūros žuvų žarnynų turinio, priklausė Aeromonas Pseudomonas/Shewanella gentims. Molekuliniais metodais nustatyta, kad angliavandenilius skaidančios bakterijos tirtų žuvų žarnynuose yra Aeromonas sobria, Aeromonas veronii, Shewanella spp. ir Acinetobacter spp. Galima daryti prielaida, kad žuvų žarnynuose gyvenančios angliavandenilius skaidančios bakterijos dalyvauja savivalos procesuose kaip ir vandenyje gyvenančios bei angliavandenilius skaidančios bakterijos ir padeda adaptuotis ir išgyventi žuvims vandenyse, pastoviai teršiamuose nafta ir jos produktais.

Reikšminiai žodžiai: Tarša, žuvys, žarnyno bakterijos, angliavandenilius skaidančios bakterijos, 16S rRNR genų sekvenavimas, rūšinė sudėtis.

Углеводород расщепляющие бактерии в пищеварительном тракте рыб Балтийского моря

Резюме. Разнообразие углеводородрасщепляющих бактерий в содержимом кишечника рыб: трески (Gadus morhua), камбалы (Platichthys flesus ) и салаки (Clupea harengus) из Балтийского моря было исследовано молекулярными методами: выделение ДНК, амплификация ПЦР продукта, секвенация 16S рРНК генов. В кишечнике исследованныхрыб найдены многочисленные популяции гетеротрофных бактерий. Углеводородрасщепляюшие бактерии выделены из содержимого кишечника всех исследованных рыб. Их численность колебалась в пределах 2,4×10 ⁴ – 1,08×10 ⁵ КФЕ (колонию формирующая единица) и была достаточно высокая. Фенотипическими методами идентификации бактерий установлено, что углеводородрасщепляюшие бактерии из пищеварительного тракта рыбпринадлежали родам Aeromonas и Pseudomonas/Shewanella. Молекулярными методами определено, что углеводородрасщепляюшие бактерии из пищеварительного тракта рыб принадлежали видам Aeromonas sobria, Aeromonas veronii, Shewanella spp., Acinetobacter spp. Можно предположить, что углеводородрасщепляющие бактерии из пищеварительного тракта рыб участвуют в процессах самоочищения, как и бактерии, обитающие в водной среде, атакже помогают адаптироваться и выжить рыбам в водах, постоянно загрязняемых нефтью и ее продуктами.

Ключевые слова: загрязнение, рыбы, бактерии кишечника, углеводородрасщепляющие бактерии, секвенация16S рРНК генов, видовой состав.

Keyword : pollution, fish, intestinal bacteria, abundance of hydrocarbon-degrading bacteria, 16S rRNA gene sequencing, species composition