Biodegradacja polichlorowanych bifenyli przez zespół mikroorganizmów wyizolowanych z wody i gleby

• Autorzy: Piekarska K.

Warianty tytułu

EN

Biodegradation of polychlorinated biphenyls with microorganisms isolated from water and soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia rezultaty badań dotyczące możliwości biodegradacji chloroorganicznych składników preparatu technicznego Aroclor 1242. Z wody i gleby skażonej związkami chloroorganicznymi wyizolowano zespół mikroorganizmów składający się z dziewięciu aktywnych szczepów zdolnych do rozkładu polichlorowanych bifenyli (PCB). Szczepy te należały do następujących rodzajów: Micrococcus, Alcaligenes, Arthrobacter i Pseudomonas, Rhodotorula i Candida. Następnie zbadano przydatność pozyskanych drobnoustrojów do rozkładu składników Arocloru 1242 w hodowlach pojedynczych szczepów i ich mieszaniny. Postęp biodegradacji badano metodami mikrobiologicznymi, biochemicznymi i chemicznymi. Do oznaczeń zawartości PCB zastosowano chromatograf gazowy z selektywnym (względem związków chloroorganicznych) dedektorem ECD. Zbadano także potencjalne właściwości mutagenne produktów pobiodegradacyjnych metodą testu Amesa. Wszystkie badane mikroorganizmy odznaczały się dobrymi właściwościami biodegradacyjnymi, rozkładając PCB z wydajnością 5÷60%. Największą wydajność rozkładu preparatu Aroclor 1242, około 72%, uzyskano w przypadku zastosowania mieszanej kultury, a nie pojedynczych aktywnych szczepów. Badania biochemiczne wykazały wysoką aktywność biologiczną szczepów podczas trwania procesu rozkładu PCB, co potwierdziło wyniki badań analitycznych. Badania genotoksyczności powstających metabolitów biodegradacji, wykonane testem Amesa, wykazały brak obecności związków o charakterze mutagennym i rakotwórczym w większości ekstraktów pobiodegradacyjnych.

EN

Owing to their high toxicity, strong bioaccumulation and low degradability, chloroorganic compounds raise serious ecological problems. The objective of the study reported in this paper was to degrade polychlorinated biphenyls (PCBs), the components of the commercial Aroclor 1242 mixture, with microorganism cultures isolated from chlororganic-contaminated water and soil. There were nine strains, the majority of which belonged to the genera Micrococus, Alcaligenes, Arthrobacter, Pseudomonas, Rhodotorula and Candida. The taxonomic status of the isolated strains and their ability to degrade PCB congeners were determined. The biodegradation of the Aroclor 1242 components was monitored using microbiological, biochemical and chemical methods. PCB concentrations were determined by gas chromatography (GC-ECD). Potential mutagenic and carcinogenic properties of the biodegradation products were examined with the Ames test. The PCB congeners were degraded by selected bacterial strains with an efficiency which ranged from 5% to 60%. The highest efficiency (72%) was achieved with a mixed culture. Bioindication studies showed that, in the majority of instances, no mutagenic metabolites were produced in the course of the biodegradation process.

Słowa kluczowe

PL

polichlorowane bifenyle; biodegradacja PCB; test Amesa; właściwości mutagenne

EN

polychlorinated biphenyls; PCBs biodegradation; Ames test; mutagenic properties

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 25, nr 2
• Strony: 21--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Piekarska K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1. J. FALANDYSZ: Polichlorowanebifenylc (PCBs) w środowisku. Chemia, analiza, toksyczność, stężenie i ocena ryzyka. Wyd. Fundacji Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 1999.
• 2. P. MASTALERZ: Organiczne związki fluorowców w biosferze. Wiadomości chemiczne, 1995, nr 49, ss. 117-135.
• 3. S. SAFE, L. SAFE, M. MULLIN: Polychlorinated Biphenyls. Environmcntal Occurrencc and Analysis, Environmcntal Toxin. Scries, Springer-Verlag, Berlin 1987.
• 4. A. SADOWSKA, G. OBIDOSKA, M. RUMOWSKA: Ekotoksykologia. Toksyczne czynniki środowiskowe i metody ich wykrywania. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2000. Piekarska, K. Biodegradation of Polychlorinated Biphenyls with Microorganisms Isolated from Water and Soi!. Ochrona Środowiska 2003, Vol. 25, No. 2, pp. 21-27.
• 5. F. KASTANEK, K. DEMNEROVA, J. PAZLAROVA, J. BURKHARD, Y. MALETEROVA: Biodegradation of polychlorinated hydrocarbons in contaminated soils and ground water in field condition. International Biodeterioration and Biodegradation, 1999, No. 44, pp. 39-47.
• 6. I. SINGLETON: Microbial metabolism of xcnobiotics. Fundamenta! and Applied Research. J. Chem Tech Biotcchnol, 1994, No. 59, pp. 9-23.
• 7. W. R. ABRAHAM, B. NOGALES, P. N. GOLYSHIN, D. H. PIEPER, K. N. TIMMIS: Polychlorinated biphenyldegra- ding microbial communities in soil and sediments. Current Opi- nion in Microbiology, 2002, No. 5, pp. 246-253.
• 8. K. A. BILL1NGSLEY, S. M. BACKUS, O. P. WARD: Effect of surfactant solubilization on biodegradation of polychlorinated biphenyl congeners by Pseudomonas LB400. Appl. Microbiol. Biotechnol., 1999, No. 52, pp. 255-260.
• 9. S. ŁABUŻEK: Biodegradacja struktury aromatycznej fenoli przez drobnoustroje. Biotechnologia, 1991, nr 3-4(13-14), ss. 90-101.
• 10. C. MHIRI, N. TANDEAU DE MARSAC: Rehabilitation par Ies mieroorganismes de sites contenant du pyralene: problematiąue etperspectives d’etude. Buli. Inst. Pasteur, 1997, No. 95, pp. 3-28.
• 11. J. WIEGEL, Q. WU: Microbial reductive dehalogenalion of polychlorinatcd biphenyls: mini rcvicw. FEMS Microbiology Ecology. 2000,Vol.32, pp. 1-15.
• 12. M. SEEGER, K. N. TIMMS, B. HOFER: Baclcrial pathways for the degradation of polychlorinated biphenyls, Marinę Chemistry, 1997, No. 58, pp. 327-333.
• 13. L. C. HANSEN: Environmcntal Toxicology of Polychlorinated Biphenyls. Environmental Toxin Series. Springer-Verlag, Berlin 1987.
• 14. BERGEYS Manuał of Determinative Bacteriology. Eighth Edition, R. E. Buchanan and N. E. Gibbons co-Editors, The Williams and Wilkins Company, Baltimore 1974.
• 15. M. PAWLACZYK-SZPILOWA: Ćwiczenia z mikrobiologii wody i ścieków. PWN, Warszawa 1980.
• 16. A. KLAPWIJK, J. DRENT, J. H. A. STEENVOORDEN: A modified procedurę for the TTC-dehydrogenasc test in activated sludge. Water Research, 1974, No. 8, pp. 121-125.
• 17. Instrukcja obsługi bezrtęciowego systemu pomiarowego Oxi Top firmy WTW. P.H.U. POL-EKO-APARATURA, Wodzisław Śląski.
• 18. J. G. BERGMAN, J. SANIK: Amounts of chloride in naphtha. Anal. Chem., 1957, No. 54, pp. 241-243.
• 19. D. M. MARON, B. N. AMES: Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutat. Rcs., 1983, No. 113, pp. 173-215.