Kinetics of butyl acrylate biodegradation by selected strain of microorganisms

• Autorzy: Gąszczak A. , Kaleta J. , Szczyrba E. , Janus B. , Bartelmus G.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2013.7(2)061

Warianty tytułu

PL

Kinetyka biodegradacji akrylanu butylu przez wyselekcjonowany szczep mikroorganizmów

• Konferencja: ECOpole’13 Conference (23-26.10.2013, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of research in the present study was biodegradation of butyl acrylate. Tests of microbiological degradation of this compound by selected environmental and laboratory strains were conducted. The Pseudomonas fluorescens PCM 2123 strain utilized the growth substrate most intensively and was selected for further research. Optimal growth conditions and toxic dose of the utilized substrate were determined for the selected strain. The research into kinetics of butyl acrylate biodegradation by Pseudomonas fluorescens PCM 2123 bacteria included a series of experiments conducted for different initial concentrations of acrylate in a batch reactor. The influence of initial substrate concentration on the specific growth rate was described by Haldan's equation. Constants of the equation were estimated on the basis of experimental data.

PL

Celem prezentowanej pracy było wyselekcjonowanie szczepu bakterii, który efektywnie mineralizuje akrylan butylu, oraz określenie kinetyki tego procesu. Testy porównawcze przeprowadzono dla czterech gram-ujemnych szczepów bakterii. Szczep EC3_2001 był wyizolowany z próbek gleby, pobranych w Oświęcimiu z terenu firmy chemicznej Synthos S.A., szczep Pseudomonas fluorescens PCM 2123 pochodził z Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (Wrocław), natomiast szczepy Pseudomonas putida mt-2 i szczep E-93486 zakupiono w Finlandii z Kolekcji VTT. Wszystkie testowane szczepy posiadały zdolność do wykorzystania akrylanu butylu jako jedynego źródła węgla i energii w procesie aerobowym. Głównym kryterium selekcji mikroorganizmów była szybkość produkcji biomasy, a tym samym konwersji substratu. Badania prowadzono w kolbach, zawierających 300 cm3 roztworu soli mineralnych i zaadaptowany do biodegradacji akrylanu butylu szczep bakterii. Do kolb co 24 godziny dodawano określone dawki substratu. Kolby były termostatowane (30oC) i mieszane (130 rpm). Szczep Pseudomonas fluorescens PCM 2123 najefektywniej degradował akrylan butylu, zatem dla tego szczepu wyznaczono kinetykę biodegradacji. Badania kinetyczne prowadzono w bioreaktorze Biostat B firmy Sartorius, w stałych i optymalnych dla wybranych bakterii warunkach (temperatura, pH, natlenienie, skład pożywki). Podczas pojedynczego eksperymentu wyznaczano krzywe wzrostu mikroorganizmów oraz konsumpcji substratu. Zgromadzona baza danych eksperymentalnych umożliwiła wybór postaci równania kinetycznego (model Haldana) oraz estymację parametrów tego równania.

Słowa kluczowe

EN

biodegradation; batch culture; growth kinetic

PL

akrylan butylu; biodegradacja; hodowla okresowa

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 2
• Strony: 473--478
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gąszczak A.

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

autor

Kaleta J.

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

autor

Szczyrba E.

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

autor

Janus B.

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

autor

Bartelmus G.

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

Bibliografia

• [1] DOW. Product Safety Assessment: Butyl Acrylate. 2007; Februar 9:1-6.
• [2] www. ihs.com.
• [3] Kurczewska-Dobecka M, Dobecki M. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy. 2004;2:5-29.
• [4] Wittczak T, Pałczyński C. Alergia. 2007;2:35-58.
• [5] Sieja A, Trześniewska P, Antoszewska J. Dermatologia Kliniczna. 2010;12;1:19-22.
• [6] Zaremba J, Kieć-Świerczyńska M, Kręcisz B, Świerczyńska-Machura D. Med Pracy. 2004;55:357-361.
• [7] Staples CA, Murphy SR, McLaughlin JE, Leung HW, Cascieri TC, Farr CH. Chemosphere. 2000;40:29-38.
• [8] Brenntag. Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej. Akrylan butylu.
• [9] Gąszczak A, Greń I, Bartelmus G. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk. 2008;11:71-86.