Куриный помет как стимулятор биодеградации углеводородов нефти: обзор

Авторы

  • Мария Ивановна Мандрик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Алина Юрьевна Максимович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Валерия Максимовна Коптелова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Антон Геннадьевич Терешко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Арсений Вячеславович Кулик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Елена Сергеевна Лукьянчук Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Екатерина Александровна Грибанова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Светлана Леонидовна Василенко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

куриный помет, микробиота, микроорганизмы-деструкторы, углеводороды нефти, полициклические ароматические углеводороды, ПАУ, стимуляция биодеградации, эффективность деградации
Поддерживающие организации
Работа выполнена в рамках государственной программы научных исследований «Биотехнологии-2» (задание 3.10.2) при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований и Министерства образования Республики Беларусь (гранты № Б23М-083 и Б24МВ-009).

Аннотация

Представлены сведения о химическом составе куриного помета, его микробиологическая характеристика. Основное внимание уделено применению куриного помета в качестве стимулятора биодеградации углеводородов нефти (нефти, дизельного топлива, полициклических ароматических углеводородов). Куриный помет является основным по объему отходом птицеводства, который может быть использован в качестве ценного удобрения, так как он содержит азот, фосфор, калий, железо и различные микроэлементы. Возможность применения куриного помета в качестве стимулятора биодеградации углеводородов нефти обусловлена содержанием в нем не только биогенных элементов, макро- и микроэлементов, необходимых бактериям-деструкторам, но и самих бактерий-деструкторов, а также углеродных косубстратов для деградации трудноразлагаемых углеводородов. С указанной целью куриный помет может использоваться как самостоятельно, так и в комплексе с другими добавками (биокомпостом, биосурфактантами, бактериями-деструкторами, минеральными солями). Внесение куриного помета в почву может приводить к повышению в ней температуры, что также способствует более активному протеканию деградации нефтепродуктов. В результате обработки загрязненных почв куриным пометом снижается их токсичность для растений и тест-объектов, таких как Photobacterium phosphoreum и Paramecium caudatum.

Биографии авторов

  • Мария Ивановна Мандрик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук, доцент; доцент кафедры микробиологии биологического факультета

  • Алина Юрьевна Максимович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    аспирантка кафедры микробиологии биологического факультета. Научный руководитель – М. И. Мандрик

  • Валерия Максимовна Коптелова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студентка биологического факультета. Научный руководитель – М. И. Мандрик

  • Антон Геннадьевич Терешко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студент биологического факультета. Научный руководитель – М. И. Мандрик

  • Арсений Вячеславович Кулик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студент биологического факультета. Научный руководитель – М. И. Мандрик

  • Елена Сергеевна Лукьянчук, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студентка биологического факультета. Научный руководитель – М. И. Мандрик

  • Екатерина Александровна Грибанова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    старший преподаватель кафедры микробиологии биологического факультета

  • Светлана Леонидовна Василенко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук; заведующий кафедрой микробиологии биологического факультета

Библиографические ссылки

  1. Michael-Igolima U, Abbey SJ, Ifelebuegu AO. A systematic review on the effectiveness of remediation methods for oil contaminated soils. Environmental Advances. 2022;9:100319. DOI: 10.1016/j.envadv.2022.100319.
  2. Бузмаков СА. Восстановление земель при различных уровнях загрязнения нефтью. Записки Горного института. 2013;203:128–132. EDN: RSEQDV.
  3. Серебренникова МК, Тудвасева МС, Куюкина МС. Биологические способы очистки нефтезагрязненных сточных вод (обзор). Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2015;1:15–30. EDN: TYWGAX.
  4. Созина ИД, Данилов АС. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв. Записки Горного института. 2023;260:297–312. DOI: 10.31897/PMI.2023.8.
  5. Asemoloye MD, Jonathan SG, Ahmad R. Synergistic plant-microbes interactions in the rhizosphere: a potential headway for the remediation of hydrocarbon polluted soils. International Journal of Phytoremediation. 2019;21(2):71–83. DOI: 10.1080/15226514.2018.1474437.
  6. Douglas RK, Araka PP, Fou A, Hart A. Evaluation of the potential of agricultural wastes-cattle manure and poultry manure for bioremediation of crude oil-contaminated soil. Bioremediation Journal. 2024;29(1):96–103. DOI: 10.1080/10889868.2024.2322471.
  7. Aghalibe ChU, Igwe JC, Obike AI. Studies on the removal of petroleum hydrocarbons (PHCs) from a crude oil impacted soil amended with cow dung, poultry manure and NPK fertilizer. Chemistry Research Journal. 2017;2(4):22–30.
  8. Wang K, Li W, Li X, Ren N. Spatial nitrifications of microbial processes during composting of swine, cow and chicken manure. Scientific Reports. 2015;5:14932. DOI: 10.1038/srep14932.
  9. Буяров ВС, Калашникова ЛВ, Алдобаева НА, Подчуфарова АС. Приоритетные направления научных исследований в птицеводстве. Биология в сельском хозяйстве. 2017;2:17–25. EDN: YMVIHR.
  10. Бочкарева ИИ, Майманова ЕА. Птицефабрика как источник загрязнения окружающей среды. Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2019;4(2):106–111. DOI: 10.33764/2618-981Х-2019-4-2-106-111.
  11. Сафаров АХ, Ягафарова ГГ, Пушкарь ЕН, Габитова ИУ, Микулик ВВ, Кузнецова ГМ. Изучение влияния органического отхода птицефабрики на очистку нефтезагрязненных почв. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2016;2:177–189. DOI: 10.15593/240985125/2016.02.11.
  12. Нестерович ВВ, Пархимович АВ, Чирич АВ. О «превращении» в птицеводстве отрицательных экстерналий в положительные. В: Белорусский государственный аграрный технический университет. Рыночная экономика: сегодня и завтра. Тезисы ХI Международной научной студенческой конференции; 17–18 марта 2022 г.; Минск, Беларусь. Минск: Белорусский государственный аграрный технический университет; 2022. с. 81–84.
  13. Свергузова СВ, Шайхиев ИГ, Сапронова ЖА, Бомба ИВ. Переработка куриного помета с использованием личинок черной львинки (Hermetia illucens): обзор. Птицеводство. 2021;2:68–73. DOI: 10.33845/0033-3239-2021-70-2-68-73.
  14. Błażejewska A, Zalewska M, Grudniak A, Popowska M. A comprehensive study of the microbiome, resistome, and physical and chemical characteristics of chicken waste from intensive farms. Biomolecules. 2022;12(8):1132. DOI: 10.3390/biom12081132.
  15. Новожилов ИА. Влияние больших норм куриного помета на свойства и состав дерново-подзолистых грунтово-оглеенных почв [диссертация]. Москва: Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева; 2004. 140 с.
  16. Vaghar Seyedin SM, Mojtahedi M, Farhangfar SH, Ghiasi SE. Non‐thermal technologies for broiler litter processing: microbial safety, chemical composition, nutritional value, and fermentation parameters in vitro. Veterinary Medicine and Science. 2024;10(4):e1497. DOI: 10.1002/vms3.1497.
  17. Шамраев АВ, Шорина ТС. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды. Вестник Оренбургского государственного университета. 2009;6:642– 645. EDN: MNKVRV.
  18. Наумова НБ, Ручко ЕН, Савенков ОА, Плешакова ВИ. Микробиом почвы и сельскохозяйственных культур при внесении компоста куриного помета. Почвы и окружающая среда. 2021;4(1):35–49. DOI: 10.31251/pos.v4i1.141.
  19. Ezekoye CC, Amakoromo ER, Ibiene AA. Laboratory-based bioremediation of hydrocarbon polluted mangrove swamp soil in the Niger delta using poultry wastes. Microbiology Research Journal International. 2017;19(2):1–14. DOI: 10.9734/MRJI/2017/15153.
  20. Williams CM, Grimes JL, Mikkelsen RL. The use of poultry litter as co-substrate and source of inorganic nutrients and microorganisms for the ex situ biodegradation of petroleum compounds. Poultry Science. 1999;78(7):956–964. DOI: 10.1093/ps/78.7.956.
  21. Akinde SB, Obire O. Aerobic heterotrophic bacteria and petroleum-utilizing bacteria from cow dung and poultry manure. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008;24:1999–2002. DOI: 10.1007/s11274-008-9700-z.
  22. Okafor UC, Orji MU, Agu KC, Awah NS, Okeke BC, Okafor OI, et al. Bioremediation of crude oil-polluted soil using broiler-chicken droppings. Journal of Applied and Environmental Microbiology. 2016;4(4):75–84. DOI: 10.12691/jaem-4-4-2.
  23. Zhao Z, Yang C, Gao B, Wu Y, Ao Y, Ma S, et al. Insights into the reduction of antibiotic-resistant bacteria and mobile antibiotic resistance genes by black soldier fly larvae in chicken manure. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2023;266:115551. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2023.115551.
  24. Li L, Liu X, Li J, Chen Z, Song T, Jin S, et al. Mitigating tetracycline antibiotic contamination in chicken manure using ex situ fermentation system. Journal of Environmental Management. 2024;356:120614. DOI: 10.1016/j.jenvman.2024.120614.
  25. Гурьянов ДВ, Хмыров ВД, Папихин РВ, Маслова МВ. Обеззараживание куриного помета ультрафиолетовым облучением. Аграрный научный журнал. 2018;11:52–54. DOI: 10.28983/asj.v0i11.613.
  26. Гурьянов ДВ, Хмыров ВД, Папихин РВ, Маслова МВ. Обеззараживание куриного помета ультразвуковым облучением. Аграрный научный журнал. 2019;2:78–81. DOI: 10.28983/asj.y2019i2pp78-81.
  27. Гурьянов ДВ, Хмыров ВД, Гурьянова ЮВ. Поточный способ обеззараживания электрическим полем и переработки помета в органическое удобрение. Аграрный научный журнал. 2019;4:75–78. DOI: 10.28983/asj.y2019i4pp75-78.
  28. Ostović M, Ravić I, Kovačić M, Kabalin AE, Matković K, Sabolek I, et al. Differences in fungal contamination of broiler litter between summer and winter fattening periods. Archives of Industrial Hygiene and Toxicology. 2021;72(2):140–147. DOI: 10.2478/aiht-2021-72-3508.
  29. Коптелова ВМ, Кремза АА, Ларченко АЮ, Мандрик МИ. Оценка способности бактерий – деструкторов углеводородов нефти утилизировать отходы птицеводства. В: Институт микробиологии НАН Беларуси. Инновационные биотехнологии для охраны окружающей среды: от теории к практике. Материалы I Международной научно-практической конференции; 23–25 апреля 2024 г.; Минск, Беларусь. Минск: Институт микробиологии НАН Беларуси; 2024. с. 192–194. EDN: GRUOBB.
  30. Adams GO, Tawari-Fufeyin P, Igelenyah E. Bioremediation of spent oil contaminated soils using poultry litter. Research Journal in Engineering and Applied Sciences. 2014;3(2):124–130.
  31. Atagana HI. Co-composting of PAH-contaminated soil with poultry manure. Letters in Applied Microbiology. 2004;39(2):163–168. DOI: 10.1111/j.1472-765X.2004.01554.x.
  32. Agarry SE, Owabor CN, Yusuf RO. Bioremediation of soil artificially contaminated with petroleum hydrocarbon oil mixtures: evaluation of the use of animal manure and chemical fertilizer. Bioremediation Journal. 2010;14(4):189–195. DOI: 10.1080/10889868.2010.514965.
  33. Шулаева РВ, Сергеев ВА, Фусс ВА, Кобяков НИ, Мерсон МЭ, Вяткин АП и др., авторы и патентообладатели. Способ ремедиации нефтезагрязненных грунтов. Патент RU 2224604C1. 27 февраля 2004 г.
  34. Rahman KSM, Banat IM, Thahira J, Thayumanavan T, Lakshmanaperumalsamy P. Bioremediation of gasoline contaminated soil by a bacterial consortium amended with poultry litter, coir pith and rhamnolipid biosurfactant. Bioresource Technology. 2002;81(1):25–32. DOI: 10.1016/S0960-8524(01)00105-5.
  35. Oghoje SU, Ukpebor JE, Ukpebor EE. The effects of chicken manure digestates on the removal of diesel range organics from petroleum products polluted soils. Bulgarian Journal of Soil Science. 2021;6(1):78–95.
  36. Fallgren PH, Jin S. Biodegradation of petroleum compounds in soil by a solid-phase circulating bioreactor with poultry manure amendments. Journal of Environmental Science and Health. Part A, Environmental Science and Engineering and Toxicology. 2008;43(2):125–131. DOI: 10.1080/10934520701781202.
  37. Kumar KS, Sivaraj R, Radhakrishna A. An investigation of growth and yield of Helianthus annuus on diesel contaminated soil and bioremediated diesel contaminated soil. World Journal of Pharmaceutical Research. 2014;3(10):1530–1544.
  38. Barati M, Bakhtiari F, Mowla D, Safarzadeh S. Comparison of the effects of poultry manure and its biochar on barley growth in petroleum-contaminated soils. International Journal of Phytoremediation. 2018;20(2):98–103. DOI: 10.1080/15226514.2017.1337069.
  39. Gupta G, Tao J. Bioremediation of gasoline‐contaminated soil using poultry litter. Journal of Environmental Science and Health. Part A, Environmental Science and Engineering and Toxicology. 1996;31(9):2395–2407. DOI: 10.1080/10934529609376498.
  40. Ubani O, Atagana HI. Measuring the effect of co-composting crude oil sludge with pig, cow, horse and poultry manures on the degradation of selected polycyclic aromatic hydrocarbons. Archives of Environmental Protection. 2018;44(1):77–86. DOI: 10.24425/118184.

Загрузки

Опубликован

2025-10-27

Выпуск

№ 2 (2025): Экспериментальная биология и биотехнология

Раздел

Биотехнология и микробиология

Лицензия

Copyright (c) 2025 Экспериментальная биология и биотехнология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

Мандрик, М. И., Максимович, А. Ю., Коптелова, В. М., Терешко, А. Г., Кулик, А. В., Лукьянчук, Е. С., Грибанова, Е. А., & Василенко, С. Л. (2025). Куриный помет как стимулятор биодеградации углеводородов нефти: обзор. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 58-65. https://doi.org/10.33581/2957-5060-2025-2-%p