Modelling of the cometabolic decomposition of 4-chlorophenol and phenol by the Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain

• Autorzy: Szczyrba E. , Gąszczak A. , Bartelmus G. , Janecki D.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2017.11(2)044

Warianty tytułu

PL

Modelowanie kometabolicznego rozkładu 4-chlorofenolu i fenolu przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2

• Konferencja: ECOpole’17 Conference (4-7.10.2017 ; Polanica Zdrój, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present study investigated the degradation kinetics of growth (phenol) and non-growth (4-chlorophenol, 4-CP) substrates, present alone and in cometabolic system. Batch experiments were performed using very active Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain. The methods of determining the model parameters describing the kinetics of changes in biomass and both substrates concentrations in a cometabolic system were presented.

PL

Zaprezentowano model rozkładu 4-chlorofenolu przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2 w obecności fenolu jako substratu wzrostowego. Opracowanie tego modelu wymagało wykonania czterech serii badań: biodegradacji różnych dawek czystego fenolu, biodegradacji różnych dawek czystego 4-CP, biodegradacji 4-CP w obecności fenolu przy różnym stosunku stężeń obu substratów oraz biodegradacji 4-CP przez komórki w fazie spoczynku, indukowane wstępnie fenolem. Szczegółowo omówiono sposoby wyznaczania poszczególnych parametrów równań opisujących szybkość degradacji substratów wzrostowego i niewzrostowego oraz przyrostu biomasy. W oparciu o stworzoną bazę danych obliczono m.in. stałe półnasycenia K_Sg i K_Sc, stałe inhibicji K_Ig i K_Ic, współczynnik zamierania endogennego b oraz wydajność transformacyjną substratu wzrostowego w stosunku do kometabolitu T_c^g.

Słowa kluczowe

EN

cometabolism; kinetics; phenol; 4-chlorophenol; self-inhibition; competitive inhibition

PL

kometabolizm; kinetyka; fenol; 4-chlorofenol; inhibicja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 11, No. 2
• Strony: 421--431
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szczyrba E.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Gąszczak A.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Bartelmus G.

• Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Janecki D.

• Department of Process Engineering, University of Opole, ul. R. Dmowskiego 7-9, 45-365 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] Jesus J, Frascari D, Pozdniakowa T, Danko AS. Kinetics of aerobic cometabolic biodegradation of chlorinated and brominated aliphatic hydrocarbons: A review. J Hazard Mater. 2016;309:37-52. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.01.065.
• [2] Arora PK, Bae H. Bacterial degradation of chlorophenols and their derivatives. Microb Cell Fact. 2014;13:1-31; http://www.microbialcellfactories.com/content/13/1/31.
• [3] Szczyrba E, Szczotka A, Bartelmus G, Gąszczak A, Greń I, Kolarczyk A. Kometaboliczna biodegradacja 4-chlorofenolu przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2. Prace Naukowe IICh PAN. 2016;20:137-154; www.iich.gliwice.pl.
• [4] Criddle CS. The kinetics of cometabolism. Biotechnol Bioeng. 1993;41:1048-1056. DOI: 10.1002/bit.260411107.
• [5] Chang WK, Criddle CS. Experimental evaluation of a model for cometabolism: prediction of simultaneous degradation of trichloroethylene and methane by a methanotrophic mixed culture. Biotechnol Bioeng. 1997;56:492-501. DOI:10.1002/(SICI)1097-0290(19971205)56:5<492::AID-BIT3>3.0.CO;2-D.
• [6] Hao OJ, Kim MH, Seagren EA, Kim H. Kinetics of phenol and chlorophenol utilization by Acinetobacter species. Chemosphere. 2002;46:797-807. DOI: 10.1016/S0045-6535(01)00182-5.
• [7] Szczyrba E, Szczotka A, Bartelmus G. Modelling of aerobic biodegradation of phenol by Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain. Proc ECOpole. 2016;10:533-543. DOI: 10.2429/proc.2016.10(1)057.
• [8] Chen YM, Lin TF, Huang C, Lin JC. Cometabolic degradation kinetics of TCE and phenol by Pseudomonas putida. Chemosphere. 2008;72:1671-1680. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2008.05.035.
• [9] Wang Q, Li Y, Li J, Wang Y, Wang C, Wang P. Experimental and kinetic study on the cometabolic biodegradation of phenol and 4-chlorophenol by psychrotrophic Pseudomonas putida LY1. Environ Sci Pollut Res. 2015;22:565-573. DOI: 10.1007/s11356-014-3374-x.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).