APPLICATION OF REDOX INDICATORS FOR MEASURING REDOX POTENTIAL IN GROWING CULTURES OF MICROORGANISMS

I. R. Prytula, O. B. Tashyrev


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/sbi.0703.345

Abstract


A colorimetric method for quantitative measurement of the oxidation/reduction potential (ORP) in liquid and agar media was developed. The range of 12 dyes (redox indicators) to measure the ORP in growing cultures in the range from -30 to -420 mV was established. The method allows measuring the rate of ORP decrease without depressurizing the cultivator in a liquid medium, and stereometric characterize the distribution of redox zones in liquid or agar media. A possibility of using two dyes to determine the rate of ORP change in the growing culture of hydrogen-producing bacteria, two strains of genus Bacillus and Escherichia coli 926 (ATCC 8789) was shown. Stereometric configuration of redox zones in the layer of liquid medium is determined that bacteria sorbed on the substrate and locally decrease the ORP. Culture’s age affects the speed of ORP decrease. At using of 1-day culture, the speed of ORP decrease in liquid medium was 2–3 times higher than at using 3-day culture. During growth of aerobic and facultative anaerobic bacteria, ORP decreased on the surface of agar media to Eh ≤ -100 mV under the streak or colony, and to Eh ≤ -50...-90 mV – in the area of 4–9 mm from the edge of streak or colony.


Keywords


redox potential, dyes-indicators, ORP scale, growing microbial cultures

References


1. Другов Ю.С., Березкин В.Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. М.: Химия, 1981, 256 с.

2. Дуда В.И. Облигатно анаэробные бактерии: многообразие, классификация, методы выделения и культивирования. Теоретические и методические основы изучения анаэробных микроорганизмов. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СРСР, 1978. С. 7-45.

3. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия,1979. 480 с.

4. Матвеева Н.А., Левишко А.С., Притула И.Р. и др. Образование молекулярного водорода ассоциацией спорообразующих микроорганизмов. Мікробіол. журнал, 2011; 73(1): 36-43.

5. Мейнелл Дж., Мейнелл Э. Экспериментальная микробиология (Теория и практика). М.: Мир, 1967, 348 с.

6. Работнова И.Л. Роль физико-химических условий (рН и rH2) в жизнедеятельности микроорганизмов. М.: Изд-во АН СССР, 1957, 275 с.

7. Современная микробиология. Прокариоты: в 2 т. / под. ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. М.: Мир, 2005. Т. 1, 656 с.

8. Таширев А.Б., Радченко О.С., Галинкер Э.В. Рост Escherichia coli в сильно восстановленной среде. Химия и технология воды, 1992; 14(6): 458-464.

9. Таширев А.Б. Способ стерилизации титана(III) автоклавированием в бескислородной атмосфере. Микробиология, 1988; 57(1): 159-161.

10. Чернышенко Д.В., Данько Я.Н., Таширев А.Б. и др. Культиватор для изучения ростовых процессов анаэробных микроорганизмов. Микробиол. журнал, 1990; 52(6): 90-92.

11. Jacob H.-E. Redox Potential. Methods in Microbiology, 1970; 2: 91-123.
https://doi.org/10.1016/S0580-9517(08)70218-6

12. Hungate R. E. A roll-tube method for cultivation of strict anaerobes. Methods in Microbiol, 1969; 3B: 117-132.
https://doi.org/10.1016/S0580-9517(08)70503-8

13. Tran H. T. M., Cheirsilp B., Hodgson B., Umsakul K. Potential use of Bacillus subtilis in a co-culture with Clostridium butylicum for acetone-butanol-ethanol production from cassava starch. Biochemical Engineering Journal, 2010; 48(2): 260-267.
https://doi.org/10.1016/j.bej.2009.11.001


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2013 Studia biologica

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.