Abilkhadirov Arman

Background: Efficient bioconversion of organic waste requires microorganisms with the potential to degrade complex organic compounds and transform biogenic elements. Methods: In this study, two thermophilic bacterial strains, RKM-1 and RKM-2, isolated from sewage sludge, were characterized using whole-genome sequencing and comparative genomics to establish their taxonomic positions and assess their functional potential. Results: RKM-1 and RKM-2 were identified as Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis, respectively, with maximum ANI values of 98.76% and 99.76%. Comparative genomic analysis revealed differences in the functional potential of the two strains. RKM-1 exhibited genomic features associated with the transformation of biogenic elements and secondary metabolite biosynthesis, whereas RKM-2 showed greater genetic potential for the utilization and transformation of complex carbohydrates, supported by the presence of genes such as amyA, bglC, celA, glcT, galE, galU, and glgABCD. These differences indicate potentially complementary functional profiles of the two strains in the bioconversion of organic substrates. During sewage sludge composting, inoculation with both strains accelerated the onset of the thermophilic phase. Bacillus subtilis RKM-1 reached the highest compost temperature (60 °C), whereas Bacillus licheniformis RKM-2 most effectively promoted compost maturation, reducing the C:N ratio to 9:1 within 60 days. Conclusions: These findings demonstrate a strong relationship between the genomic characteristics and functional traits of the investigated strains and highlight the value of comparative genomics as a powerful tool for identifying promising thermophilic microorganisms for efficient bioconversion of organic wastes.

Дрожжи, активно участвующие в биологических процессах окружающей среды и являющиеся продуцентами многих соединений, необходимых человеку, остаются популярным объектом изучения в различных научных направлениях – биологии, микробной экологии, генетики, биотехнологии. Одним из современных направлений является использование дрожжей как средств биоконтроля в борьбе с послеуборочными патогенами плодовых культур. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) официально признало средствами защиты растений от грибковых заболеваний некоторые штаммы дрожжей Metschnikowia. Целью данной работы являлся подбор оптимальных условии культивировании и режимов лиофильной сушки для получения сухой формы биопрепарата на основе дрожжевого штамма. Проведен сравнительный анализ показателей жизнеспособности в двух экспериментах с использованием различных условий культивирования штамма и режимов лиофилизации. По результатам проведенных экспериментов были подобраны среды показавшие высокие результаты по накоплению биомассы - среда Риддера с солодовой средой 1:1, в качестве защитной среды показал хороший результат - обезжиренное молоко. Также был подобран оптимальный режим лиофилизации для получения сухого биопрепарата на основе штамма дрожжей Metschnikowiapulcherrima МР-8. Жизнеспособность после лиофилизации при подобранных режимах показал - 2,4×1010 КОЕ/мл, жизнеспособность после 6 месяцев хранения (4 °С) показал - 2,3×109 . Штамм дрожжей Metschnikowiapulcherrima МР-8 был ранее выделен нами с поверхности груши сорта «Талгарская красавица» (Алматинская область) и является антагонистом целого ряда плесневых грибов: Alternaria alternata, Penicillium expansum, Acremonium alternatum. Применение бактерий-антагонистов, подавляющих рост микробов послеуборочной порчи и гниения является одним из наиболее безопасных методов обработки плодов