Characterization of the Aerobic Cultivable Bacteria Isolated from Soils: Heavy Metals Contaminated (Bialogon, Kielce) and Arable (Klonowskie Ridge)

• Autorzy: Konieczna I. , Żarnowiec P. , Świercz A. , Kaca W.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka tlenowych bakterii hodowlanych izolowanych z gleby skażonej metalami ciężkimi (Białogon, Kielce) i gleby uprawnej (Pasmo Klonowskie)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was quantitative and enzymological analysis of aerobic bacterial microflora isolated from heavy metals contaminated soil and unpolluted arable soil. The amounts of haevy metals: zinc, copper, cadmium, lead, chromium in soil samples were determined. The commercial media and soils extracts media were used for soil microorganisms isolation. Amount of soil bacteria cultivated on commercial media were significant higher (3 to 106 times) in case of heavy metals contaminated soil, whereas during growth on soil extract agar more microorganisms were found in arable soil. The Gram-negative bacteria dominated among strains isolated from both soil samples. For isolated microorganisms the ureolytic and proteolytic activity, as well as the ability for nitrification and denitrification were determined. The total ureolytic and proteolytic activity of soil samples were also defined. It was revealed, that only few bacterial strains isolated from polluted soil indicated analyzed properties (27 % – urea hydrolysis, 13 % – skim milk hydrolysis, 19 % – nitrification and 27 % – denitrification) in comparison with isolates from arable soil (65 %, 35 %, 30 % and 35 % respectively). In heavy metals contaminated soil the total ureolytic activity was much lower than in unpolluted soil sample. The presence of heavy metals has inhibitory effect on appearance of microorganisms participating in nitrogen circulation.

PL

Celem pracy była analiza ilościowa i enzymologiczna tlenowej mikroflory bakteryjnej izolowanej z gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi oraz gleby uprawnej terenów czystych ekologicznie. Próbki zbadano pod względem zawartości metali ciężkich: cynku, miedzi, kadmu, ołowiu, chromu. Do izolacji drobnoustrojów z próbek glebowych zastosowano pożywki komercyjne oraz podłoża z ekstraktami glebowymi. Ilość wyhodowanych mikroorganizmów na pożywkach komercyjnych była znacznie większa (od 3 do 105 razy) w przypadku gleby skażonej metalami ciężkimi, natomiast na podłożu zawierającym ekstrakt glebowy obserwowano bogatszy wzrost bakterii dla gleby uprawnej. Wśród szczepów bakterii wyizolowanych z obu próbek dominowały drobnoustroje Gram-ujemne. Dla wyizolowanych mikroorganizmów określono aktywność ureolityczną, proteolityczną oraz zdolność do przeprowadzania procesów nitryfikacji i denitryfikacji. Oznaczono również całkowitą aktywność ureolityczną i proteolityczną próbek glebowych. Wykazano, że tylko nieliczne szczepy bakterii izolowanych z gleby zdegradowanej wykazywały badane właściwości (27 % - hydroliza mocznika, 13 % - hydroliza białek mleka, 19 % - nitryfikacja i 27 % - denitryfikacja) w porównaniu do izolatów z gleby uprawnej (odpowiednio: 65 %, 35 %, 30 % i 35 %). W glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi całkowita aktywność ureolityczna była znacznie mniejsza w porównaniu do próbki gleby czystej. Obecność metali ciężkich wpływa hamująco na występowanie drobnoustrojów uczestniczących w obiegu azotu.

Słowa kluczowe

EN

soil bacteria; heavy metals; biochemical properties

PL

bakterie glebowe; metale ciężkie; właściwości biochemiczne

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 7
• Strony: 741--747
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konieczna I.

autor

Żarnowiec P.

autor

Świercz A.

autor

Kaca W.

• Departament of Microbiology, Institute of Biology, The Jan Kochanowski University in Kielce. ul. Świętokrzyska 15, 25–506 Kielce, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Błaszczyk MK. Mikrobiologia środowisk. Warszawa: PWN; 2010.
• [2] Gremion F. PhD disertation, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne, ENAC, ISTE-Laboratory of Soil Science (LPE), Lozanna, Szwajcaria; 2003.
• [3] Rathnayake IVN, Megharaj M, Bolan N, Naidu R. World Acad Sci Eng Technol. 2009;53:1185-1189.
• [4] Piotrowska- Seget Z, Kozdrój J. Plant Soil Environ. 2008;54:520-528.
• [5] Dziadek K, Wacławek W. Chem Dydakt Ekol Metrol. 2005;1-2:10.
• [6] Hemida SK, Omar SA, Abdell-Mallek AY. Earth Environ Sci. 1995;95:13-22.
• [7] Macura J, Vagnerova K. Rosl Vyroba. 1969;15:173-180.
• [8] Moreno JL, Garcõa C, Landi L, Falchini L, Pietramellara G, Nannipieri P. Soil Biol Biochem. 2001;33:483-489.
• [9] http://www.um.kielce.pl/srodowisko/pliki/oszal021.pdf
• [10] http://www.um.kielce.pl/srodowisko/pliki/rap02.pdf
• [11] Pradhan AA, Levine AD. Sci Total Environ. 1995;170:209-220.
• [12] Shentu J, He Z, Yang X, Li T. J Zhejiang Univ Sci B. 2008;9:250-260.
• [13] Ellis RJ, Morgan P, Weightman AJ, Fry JC. Appl Environ Microbiol. 2003;69:3223-3230.
• [14] Chien Ch, Kuo Y, Chen Ch, Hung Ch, Yech H, Yech W. J Environ Sci. 2008;20:350-363.
• [15] Al-Yemeni MN, Hashem AR. Saudi J Biol Sci. 2006;13:129-133.
• [16] Wyszkowska J, Kucharski J, Borowik A, Boros E. J Elementol. 2008;13:443-453.
• [17] Shafee N, Aris SN, Abd Rahman RNZ, Basri M, Salleh AB. J Appl Sci Res. 2005;1:1-8.
• [18] Peng Y, Zhu G. Appl Microbiol Biotechnol. 2006;73:15-26.
• [19] Nwaugo V, Onyeagba A, Akubugwo E, Ugbogu O. Biokemistri. 2008;20:77-84.