ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 26103455 (руководитель Жамбакин К.Ж.)

AP 26103455 (руководитель Жамбакин К.Ж.)

Краткая информация о проекте

(2025-2027 гг.)

 

Наименование проекта: ИРН AP26103455 «Оценка экологического состояния почв в зонах техногенного загрязнения металлургических предприятий посредством изучения их ферментативной активности и состава микробиома».

 

Актуальность. При интенсивных влияниях техногенных факторов важное значение имеет использование подходов, направленных на определение степени деградации почв в режиме их естественного функционирования. Учитывая высокую адаптивность микроорганизмов к изменяющимся условиям окружающей среды, крайне важно изучать почвенные микроорганизмы ведущие жизнедеятельность в непосредственной близости от зон влияния техногенных загрязнений.

Основными подходами к проведению исследований являются:

  • проведение качественного и количественного анализа поллютантов в зонах промышленного загрязнения;
  • изучение ферментативной активности почв, как индикатора экологического состояния;
  • определения молекулярно-генетических особенностей устойчивости почвенных микроорганизмов к техногенным факторам;
  • изучение и выделение устойчивых штаммов микроорганизмов к тяжёлым металлам с перспективой использования их в биоремедиации зон техногенного воздействия.

 

Цель проекта:

Определить экологическое состояние почв в зонах промышленного загрязнения Усть-Каменогорского металлургического комплекса (УМК) и Ульбинского металлургического завода (УМЗ) посредством определения поллютантов, качественного состава и биохимической активности микробиома.

 

Ожидаемые результаты:

  1. Будут определены качественный и количественный состав полютантов в почвах зон промышленного загрязненияУМЗ и УМК;
  2. Будет создана карта интерполяции ТМ в программе Qgis36.2. в зонах промышленного загрязнения;
  3. Будет изучена ферментативная активность почв, как индикатора экологического состояния в изучаемых техногенных зонах и контрольных участках;
  4. Будут определены молекулярно-генетические особенности устойчивости почвенных микроорганизмов к техногенным факторам;
  5. Будут изучены и выделены устойчивые штаммы микроорганизмов к тяжёлым металлам с перспективой использования их в биоремедиации зон техногенного воздействия;
  6. Будет построена модель экологической сукцессии микроорганизмов на основании сравнительного анализа результатов;
  7. Будет подготовлен — 1 (один) доктор философии (PhD);
  8. Будут опубликованы статьи в научных журналах.

 

Научный руководитель проекта:

Жамбакин Кабыл Жапарович, Доктор биологических наук, профессор

Члены исследовательской группы:  

  1. Жамбакин Кабыл Жапарович, образование высшее, д.б.н., профессор, Академик НАН РК
  2. Шамекова Малика Хабидулаевна, PhD, ассоциированный профессор
  3. Дауров Диас Ламзарович, образование высшее, магистр
  4. Әбілда Жанар Қасымханқызы, образование высшее, Магистр
  5. Канат Рахим, образование высшее, бакалавр
  6. Сапахова Загипа Бейсеновна, образование высшее, PhD, ассоциированный профессор
  7. Садыкова Асель Дулатовна, образование высшее
  8. Чой Ханыльбек, образование высшее, бакалавр

 

 Список публикаций и патентов исполнителей проекта  

  1. Способ фиторемедиации почвы Инновационный патент Республики Казахстан № 2008/1108.1 от 06.10.2008 // Нуржанова А.А., Рахимбаев И.Р., Жамбакин К.Ж., Седловский А.И., Беккужина С.С., Колышева О.И.
  2. Способ выявления загрязненных пестицидами почв. Инновационный патент Республики Казахстан № 2008-/1260.1 от 14.11.2008 // Нуржанова А.А., Рахимбаев И.Р., Жамбакин К.Ж., Никетевич Л.В., Седловский А.И.
  3. Способ биоиндикации устойчивости растений к пестицидам. Инновационный патент Республики Казахстан № 2008/1261.1 от 14.11.2008 // Нуржанова А.А., Рахимбаев И.Р., Жамбакин К.Ж., Седловский А.И., Нам С.В.
  4. Способ утилизации фитомассы, загрязненной пестицидами Заявка № 17069 от 10.10.2011 // Нуржанова А.А., Жамбакин К.Ж., Жолбаева К., Кашкеев К.
  5. Райсова Н.У., Жамбакин К.Ж., Сапахова З.Б., Курдюмов А.А., Дауров Д.Л., Даурова А.К., Тойшиманов М.Р., Шамекова М.Х. Программа для ЭВМ Цифровая платформа контроля качества семян «E-Tukym». Cвидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты охраняемых авторским правом № 45900 от 16.05.2024 года.
  6. Гриценко И.С., Бекбағанбетов А.Р., Гриценко Д.А., Шамекова М.Х., Сапахова З.Б., Жамбакин К.Ж., Райсова Н.У. Система учета семенного картофеля РК и посадочного материала плодовых культур для мониторинга и управления. Cвидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты охраняемых авторским правом № 40039 от 31.10.2023 года.

Публикации исследовательской группы, подтверждающие их соответствие конкурсной документации:

  1. Daurov D., Daurova A., Sapakhova Z., Kanat R., Akhmetzhanova D., Abilda Z., Toishimanov M., Raissova N., Otynshiyev M., Zhambakin K., Shamekova M. (2024). The Impact of the Growth Regulators and Cultivation Conditions of Temporary Immersion Systems (TISs) on the Morphological Characteristics of Potato Explants and Microtubers. Agronomy, 14(8), 1782. https://doi.org/10.3390/agronomy14081782. Квартиль – Q1, Процентиль – 84.
  2. Daurov D., Lim Y.H., Park S.U., Kim Y.H., Daurova A., Sapakhova Z., Zhapar K., Abilda Z., Toishimanov M., Shamekova M., Zhambakin K., Kim H.S., Kwak S.S. Selection and characterization of lead-tolerant sweetpotato cultivars for phytoremediation. Plant Biotechnology Reports. 2024. https://doi.org/10.1007/s11816-024-00900-w. Квартиль – Q2, Процентиль – 69.
  3. Toishimanov M., Abilda Z., Daurov D., Daurova A., Zhapar K., Sapakhova Z., Kanat R., Stamgaliyeva Z., Zhambakin K., Shamekova M. Phytoremediation properties of sweet potato for soils contaminated by heavy metals in South Kazakhstan. Applied Sciences. 2023. 13. https://doi.org/10.3390/app13179589. Индекс цитирования (FWCI)– 2.44, Квартиль – Q2, Процентиль – 83.
  4. Daurov D., Zhambakin K., Shamekova M. Phytoremediation as a way to clean technogenically polluted areas of Kazakhstan. Brazilian journal of biology = Revista brasleira de biologia. 2023. 83. https://doi.org/10.1590/1519-6984.271684. Индекс цитирования (FWCI)– 3.05Квартиль – Q3, Процентиль – 61.
  • Sapakhova Z., Raissova N., Daurov D., Zhapar K., Daurova A., Zhigailov A., Zhambakin K., Sweet potato as a key crop for food security under the conditions of global climate change: A Review. Plants. 2023. 12. 2516. https://doi.org/10.3390/plants12132516. Индекс цитирования (FWCI)– 2.55, Квартиль – Q1, Процентиль – 83.
  • Sapakhova Z., Islam K.R, Toishimanov M., Zhapar K., Daurov D., Daurova A., Raissova N., Kanat R., Shamekova M., Zhambakin K. Mulching to improve sweet potato production. Journal of Agriculture and Food Research. 2024. 15. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101011. Квартиль – Q1, Процентиль – 78.
  • Gritsenko D., Daurova A., Pozharskiy A., Nizamdinova G., Khusnitdinova M., Sapakhova Z., Daurov D., Zhapar K., Shamekova M., Kalendar R., Zhambakin K. Investigation of mutation load and rate in androgenic mutant lines of rapeseed in early generations evaluated by high-density SNP genotyping. Heliyon. 2023. 9(3). e https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14065. Индекс цитирования (FWCI)– 0.41, Квартиль – Q2, Процентиль – 86.
  • Daurov D., Argynbayeva A., Daurova A., Zhapar K., Sapakhova Z., Zhambakin K., Shamekova M. Monitoring the spread of potato virus diseases in Kazakhstan. American Journal of Potato Research. 2023. 100(1). 63-70. https://doi.org/10.1007/s12230-022-09895-y. Индекс цитирования (FWCI)– 0.55, Квартиль – Q3, Процентиль – 76.
  • Daurova A.K., Volkov D.V., Daurov D.L., Zhapar K.K., Sapakhova Z.B., Shamekova M.Kh., Zhambakin K.Zh. Improvement of breeding-valuable traits of rapeseed (Brassica napus) using mutagenesis. International Journal of Agriculture and Biology. 2022. 28(4). 219-227. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.1973. Квартиль – Q3, Процентиль – 56.
  • Daurova A., Daurov D., Volkov D., Zhapar K., Raimbek D., Shamekova M., Zhambakin K. Doubled haploids of interspecific hybrids between Brassica napus and Brassica rapa for canola production with valuable breeding traits. Oilseeds and fats, Crops and Lipids (OCL). 2020. 27. 45. https://doi.org/10.1051/ocl/2020041. Индекс цитирования (FWCI)– 0.33, Квартиль – Q2, Процентиль – 68.
  • Daurov D., Daurova A., Karimov A. Tolegenova D., Volkov D., Raimbek D., Zhambakin K., Shamekova M. Determining effective methods of obtaining virus-free potato for cultivation in Kazakhstan. American Journal of Potato Research. 2020. 97. 367-375. https://doi.org/10.1007/s12230-020-09787-z. Индекс цитирования (FWCI)– 40, Квартиль – Q3, Процентиль – 76.
  • Daurova A., Daurov D., Volkov D., Karimov A., Abai Z., Raimbek D., Zhapar K., Zhambakin K., Shamekova M. Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content. Plant Breeding. 2020. 139(5). 916-922. https://doi.org/10.1111/pbr.12830. Индекс цитирования (FWCI)– 0.35, Квартиль – Q2, Процентиль – 73.

 

Достигнутые результаты за 2025 г.:

Были проведены весенняя и осенняя экспедиции по отбору проб почвы. Проведены качественный и количественный анализы загрязнителей почвы. Как основные поллютанты были определены следующие тяжелые металлы: кадмий, медь и цинк. Основанием для подобных выводов служат высокие превышения ПДК по данным металлам, согласно химическому анализу почвы. Самые высокие превышения характерны для кадмия – от 2 до 56 ПДК, далее цинку от 2 до 50 ПДК, превышения меди составляли 1,2 -25 ПДК. Определение каталазы проводилось титрованием пероксида водорода 0,02 М KMnO₄. Активность каталазы соответствовала степени загрязнения почвы. Таким образом для значительного загрязнения ферментная активность составляла 40%, для умеренного загрязнения 50–55%, и для низкого загрязнения 55%, самые высокая активность каталазы отмечена для контроля – 65%. За эталон был выбран контроль (blank) без почвы. на текущем этапе была выделена ДНК почвенных образцов набором Dneasy Power soil kit и очищена магнитными гранулами AMPure XP Beads для доведения качества ДНК до необходимых показателей. Полученная ДНК была просеквенирована на PromethION. Были просеквенированы почвы участков с низким, умеренным, значительным и очень высоким экологическим риском.

Были определены бактерии семейства Pseudomonadaceae рода Pseudomonas (Псевдомонады). Непосредственно Pseudomonas mendocina NK-01. Это аэробные бактерии, которые в сравнении со своими родственными родами не выказывают высоких патогенных характеристик. Также были обнаружены Поксвирусы. Это вирусы животных, которые могут быть патогенными для человека.

Публикации (2025 г.):

Нет