Biodegradation of cellulose in bottom sediments of Turawa Lake

• Autorzy: Wierzba S. , Nabrdalik M.

Warianty tytułu

PL

Biodegradacja celulozy dennych osadów Jeziora Turawskiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the presented study the attempt at conducting biodegradation of bottom sediments of Turawa Lake was made. In the research cellulolytic bacteria strains were employed and the biodegradation assumed 19% reduction of the total cellulose content. At the beginning cellulolitic bacteria, originating from the bottom sediments, were isolated and selected. Next step involved evaluation of the cellulolitic activity of bacteria strains and selection of the three most vigorous, to be used in the process of bottom sediments biodegradation. The amount of decomposed cellulose was assessed with the use of anthrone method and changes in bacteria enumeration were determined with the index method. The most efficient group, regarding biodegradation of cellulose, was the mixture of the following bacteria species: Cytophaga and Cellulomonas. The reduction obtained was equal to 66%, and the bacteria enumeration increased 300-fold, to finally reach the level of the Most Probable Number equal to 105 NPL per 1g of the bottom sediment.

PL

W pracy podjęto próbę biodegradacji osadów dennych Jeziora Turawskiego, o ok. 19% zawartości celulozy, z wykorzystaniem szczepów bakterii celulolitycznych. Na wstępie dokonano izolacji i selekcji bakterii celulolitycznych z osadów dennych jeziora. Następnie określono ich aktywność celulolityczną i wybrano trzy najaktywniejsze szczepy, które wykorzystano do biodegradacji osadów. Ilość rozłożonej celulozy określano metodą atronową, a zmianę liczebności bakterii metodą miana. Najskuteczniejsza w biodegradacji celulozy okazała się mieszanina szczepów z rodzajów: Cytophaga i Cellulomonas. Odnotowana redukcja celulozy po 42 dniach trwania procesu wynosiła ok. 66%, a liczebność bakterii zwiększyła się ok. 300-krotnie, osiągając poziom ponad 105 NPL/1g osadu dennego.

Słowa kluczowe

EN

biodegradation; cellulose; bottom sediment; Cytophaga; Cellulomonas

PL

biodegradacja; celuloza; osad denny; Cytophaga; Cellulomonas

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 41
• Strony: 227--335
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Wierzba S.

autor

Nabrdalik M.

• * Opole University, Chair of Biotechnology and Molecular Biology, ul. Kominka 4, 45-035 Opole,

Bibliografia

• BEGUIN P., AUBERT J.P., 1994, The biological degradation of cellulose, FEMS Microbiology Rev., vol. 13 (1), 25-58.
• BUJAK S., TARGOŃSKI Z., 1988, Mikrobiologiczna degradacja materiałów celulozowych, Postępy Mikrobiologii, tom XXVII, z. 3, 211-241.
• BURBIANKA M., PLISZKA A., MUSZYŃSKA H., 1983, Mikrobiologia żywności, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa.
• ERIKSSON K.E., PETTERSSON B., 1975, Extracellular enzyme system utilized by the fungus Sporotrichum pulverulentum (Chrysosporium lignorum) for the breakdown of cellulose. 1. Separation, purification and physico-chemical characterization of five endo-1,4-beta-glucanases., Eur J Biochem., Feb 3;51 (1):193-206.
• GOŁĘBIOWSKA J., 1992, Mikrobiologia rolnicza, PWRiL, Warszawa.
• GOSTKOWSKA K., SZWED A., WYCZÓŁKOWSKI A., 1996, Próba kompostowania odpadów tytoniowych. Cz. III. Wpływ stosowania szczepionki na rozwój mikroorganizmów i niektóre właściwości chemiczne kompostu z odpadów tytoniowych, Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 437, 159-165
• GÓRSKA E., RUSSEL S., 1997, Charakterystyka wyizolowanego z gleby szczepu Bacillus polymyxa. Drobnoustroje w środowisku – występowanie, aktywność i znaczenie, Wydział Rolniczy AR., Kraków, 195-203.
• GRABIŃSKA-ŁONIEWSKA A., 1996, Ćwiczenia laboratoryjne z mikrobiologii ogólnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• HOLT J.G., KRIEG N.R., 1984, Bergey’s manual of systematic bacteriology, Williams & Wilkins, Baltimore.
• JANAS P., PODGÓRSKA E., MLEKO S., PIELECKI J., 2004, Biosynteza enzymów proteolitycznych i ich wpływ na aktywność celulaz Trichoderma reesei, Annales UMCS, Sec. E, 59 (1), 461-469.
• JANAS P., TARGOŃSKI Z., MLEKO S., 2002, Wpływ wybranych monosacharydów na biosyntezę celulaz, ksylanaz i enzymów litycznych przez mutanta Trichoderma reesei M-7, Biotechnologia, 1 (56), 195-207.
• KŁYSZEJKO-STEFANOWICZ L., 1980, Ćwiczenia z biochemii, PWN, Warszawa.
• LATAŁA A., WIERZBA S., FARBISZEWSKA T., POLACZEK B., BONIEWSKA E., 2004, Biodegradacja odpadów gospodarczych przy użyciu szczepów bakterii lipolitycznych, proteolitycznych i celulolitycznych, Biotechnologia, 3(66), 202-213.
• LATAŁA A., WIERZBA S., POLACZEK B., 2001, Uwarunkowania bioutylizacji odpadów tłuszczowych w warunkach laboratoryjnych, Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 477, 397-403.
• LIEBERT C. A., HOOD M. A., DECK F. H., BISHOP K., FLAHERTY D. K., 1984, Isolation and characterization of a new Cytophaga species implicated in a work-related lung disease, Applied and Environmental Microbiology, 48 (5), 936-943.
• LYND, L.R., WEIMER, P.J., VAN ZYL, W.H., PRETORIUS, I. S., 2002, Microbial Cellulose Utilization: Fundamentals and Biotechnology, Microbiol. Mol. Biol. Rev., 66, 506-577
• TEISSEYRE A.K., 1984, Osady denne Jeziora Turawskiego w świetle badań geologicznych, Geologia Sudetica, 18 (1), 21-60.
• TROJANOWSKI J., 1973, Przemiany substancji organicznej w glebie, PWRiL, Warszawa.
• VARDAVAKIS E., 1989, Seasonal fluctuations of aerobic cellulolytic bacteria, and cellulase and respiratory activities in a soil profile under a forest, Plant and Soil, vol. 115 (1), 145-150.
• WIERZBA S., NABRDALIK M., 2005, Biocomposite for organic waste degradation, Fizykochemiczne Problemy Metalurgii, 39, 249-256.