Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rola archeonów w biologicznym rozkładzie węglowodorów

Brzeszcz Joanna

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 6

407--421

PL

Archeony są grupą mikroorganizmów opisanych po raz pierwszy przez Carla Woese’a w 1977 roku. Od tego czasu nastąpił duży postęp w badaniach nad tymi organizmami. Wciąż jednak pozostają one słabo poznane, gdyż przedstawicieli wielu nowo odkrytych linii filogenetycznych Archaea nie udaje się wyhodować w warunkach laboratoryjnych. Archeony stanowią istotny element mikrobioty zasiedlającej większość morskich i lądowych ekosystemów (również środowisk skrajnych) oraz pełnią ważną rolę w obiegu węgla, azotu i siarki. Drobnoustroje te występują również w miejscach zanieczyszczonych węglowodorami (np. skażone gleby, naturalne wycieki ropy naftowej i gazu), będąc zaangażowane w transformacje tych związków. Organizmy te biorą udział w przemianach tlenowych i beztlenowych, mianowicie w: (1) metanogennej degradacji węglowodorów, (2) beztlenowym utlenianiu metanu, (3) beztlenowym rozkładzie wyższych węglowodorów alifatycznych i aromatycznych oraz (4) tlenowych przemianach obu wymienionych grup substancji. W procesy te zaangażowane są odmienne grupy archeonów, jednakże głównie Euryarchaeota wykazują zdolności metaboliczne umożliwiające udział w każdym z wymienionych obszarów transformacji. Coraz większa liczba doniesień wskazuje, że najprawdopodobniej omawiany potencjał metaboliczny występuje również poza taksonem Euryarchaeota. Determinanty genetyczne związane z beztlenowym metabolizmem n-alkanów zostały wykryte w genomach przypisanych do mikroorganizmów z supertypów Asgard i TACK. Obecnie istnieje silna potrzeba, aby poszerzyć wiedzę dotyczącą archeonów zaangażowanych w biotransformacje węglowodorów; szczególna uwaga powinna zostać skierowana na mechanizmy degradacji wspomnianych związków oraz na genetyczne i enzymatyczne podstawy tych przemian. W niniejszym artykule przedstawiono najnowszą wiedzę na temat archeonów biorących udział w przemianach węglowodorów.

EN

Archaea constitute a microbial group described for the first time by Carl Woese in 1977. Since then, great progress has been made with regard to understanding of Archaea; this group, however, still remains poorly known since the representatives of many novel phylogenetic, archaeal lineages cannot be cultivated under laboratory conditions. These organisms are important members of microbiota occurring in the majority of marine and terrestrial ecosystems (including extreme ones) and play a key role in global cycles of carbon, nitrogen and sulfur. Archaea are also present at sites polluted with hydrocarbons (such as oil-contaminated soils, natural oil seeps, cold seeps) and are involved in hydrocarbon transformation. They take part in both aerobic and anaerobic conversions, namely: (1) methanogenic hydrocarbon degradation, (2) anaerobic methane oxidation, (3) anaerobic degradation of higher aliphatic hydrocarbons and aromatic compounds, and (4) aerobic transformations of these substances. Various archaeal groups possess the necessary metabolic potential; however, mainly the microorganisms belonging to Euryarchaeota reveal the metabolic capabilities to participate in each of these four areas of transformation. The increasing number of papers indicates that this potential also occurs in taxa other than Euryarchaeota. The genetic determinants associated with anaerobic oxidation of n-alkanes were found in the genomes belonging to Asgard and TACK superphyla. There is an urgent need to expand our current knowledge of Archaea involved in hydrocarbon biotransformation, especially in the area of degradation mechanisms, genetic and enzymatic background of these conversions. The article presents a review of the recent knowledge on Archaea capable of metabolizing hydrocarbons.

2

Efektywność oczyszczania ścieków komunalnych archeanami w systemie SBR i Bardenpho

Anielak A. M., Żaba T., Polus M., Beńko P., Bochnia T., Łuszczek B.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

314--319

PL

Przedstawiono wyniki badań w skali laboratoryjnej i przemysłowej oceniające efektywność oczyszczania ścieków komunalnych archeanami dozowanymi do ścieków w procesie ich oczyszczania. Archeany mają dużą zdolność do usuwania niektórych substancji, w tym nieorganicznych. Przeprowadzone badania polegały na izolowaniu archeanów i dozowaniu ich do ścieków oczyszczanych laboratoryjnie w systemie sekwencyjnych biologicznych reaktorów (SBR) oraz w oczyszczalni ścieków komunalnych Płaszów w Krakowie, w 3-stopniowym systemie Bardenpho. Izolację archeanów prowadzono oddzielnie w specjalnej konstrukcji generatorach: laboratoryjnym i w trzech przemysłowych. Izolowane archeany były fakultatywne i beztlenowe. Badania wykazały, że dla procesu ważne jest miejsce i ilość dozowania archeanów. W wyniku udziału archeanów w procesie oczyszczania ścieków zachodzi efektywne usuwanie substancji biogennych. Jest to nowa metoda oczyszczania ścieków komunalnych. Efektywność usuwania zanieczyszczeń może być optymalizowana doborem wartości parametrów technologicznych.

EN

The wastewater was treated at 25°C with active archaeaenriched sludges at const. O concn. (1.3–3.2%). The highest total N removal efficiency was achieved for the treatment carried out without archaea. The addn. of archaea substrate to the wastewater treatment plant reactor (approx. 4 and 8 kg during first 320 days and 8 g during next 280 days) resulted in a decrease in COD and total N concn. after increasing the archaea dosis.

3

Kinetyka procesu oczyszczania ścieków z udziałem archeanów w systemie SBR

Anielak A. M., Polus M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 9

1485-1487

PL

W laboratoryjnych sekwencyjnych biologicznych reaktorach (SBR) badano kinetykę oczyszczania ścieków w procesach z udziałem archeanów i bez ich udziału. Obecność archeanów pozwala zmniejszyć stężenie tlenu (poniżej 1,3 mg/L) oraz zużycie energii niezbędnej do napowietrzania ścieków, przy dobrej efektywności oczyszczania. W obecności archeanów denitryfikacja jest skrócona.

EN

A mixt. of artificial and real sewages was treated with air in presence or in absence of NH₃ oxidizing archea in 20 L reactors for 12 h to study the kinetics of sewage purifn. By detn. of chem. O₂ demand and N contents. The addn. of archea resulted in decrease in energy consumption and in increase in denitrification rate.

4

Biotechnologiczne zastosowanie ekstremozymów pozyskiwanych z archeonów

Węgrzyn A., Żukrowski K.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 8

710--722

PL

Wiele gatunków archeonów występuje w środowiskach ekstremalnych. Do tej grupy drobnoustrojów można zaliczyć hipertermofile, termofile metabolizujące związki siarki, ekstremalne halofile oraz metanogeny. Ze względu na specyficzne właściwości i zdolność do produkcji ekstremozymów, mikroorganizmy te są potencjalnie cennym źródłem dla rozwoju nowoczesnych procesów biotechnologicznych.

EN

Many archaea occur in extreme environments. They include hyperthermophiles, sulfur-metabolizing thermophiles, extreme halophiles and methanogens. Because extremophilic microorganisms have unusual properties and specific extremozymes, they are a potentially valuable resource in the development of novel biotechnological processes.

5

Methanogenic Microbial Communities in Sediment From the Coastal Area of Puck Bay (Southern Baltic)

Reindl A. R., Bolałek J.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2012

|

Vol. 41, No. 3

33-39

EN

In this work, data on methanogenic Archaea communities in sediment from the coastal area of Puck Bay were investigated. Sediments were collected along the Hel Peninsula from areas characterized by the occurrence of gas bubbles. Based on the analysis of molecular markers, the presence of a specific methanogenic Archaea gene was detected at all stations. Further research involved the cloning and sequencing of methanogenic DNA. Based on the comparison of obtained genetic sequences with existing genetic databases, it was confirmed that all of the nucleotide sequences belonged to the domain Archaea. Furthermore, in the investigated sediment certain sequences had certain similarities to the sequences of organisms from the families Methanosarcinaceae, Methanospirillaceae and Methanocorpusculaceae.

6

Modelowanie przebiegu fermentacji beztlenowej w oparciu o podstawowe czynniki sterujące procesem

Mulka R., Szlachta J., Szulczewski W.

Inżynieria Rolnicza

|

2011

|

R. 15, nr 9

137-143

PL

Fermentacja anaerobowa jest bardzo złożonym i rozbudowanym procesem składającym się z kilku zależnych od siebie etapów wymagającym znajomości biologii, chemii, fizyki. Niestety w dostępnej literaturze niewiele można znaleźć badań opisujących wpływ parametrów na przebieg rozwoju mikroorganizmów metanogennych w warunkach jakie panują w biogazowniach. Stąd też w artykule podjęto próbę wyznaczenia czynników, które mają największy wpływ na produkcje biogazu. Analizę przeprowadzono na podstawie danych zawartych w literaturze dotyczących produkcji biogazu czego efektem końcowym było wyznaczenie parametrów determinujących przebieg procesu fermentacji anaerobowej i opracowanie koncepcji modelu matematycznego opisującego proces. Umożliwi to dokładne scharakteryzowanie jak dane parametry wpływają na ten proces, a także pozwoli na napisanie równania matematycznego obliczającego potencjalną produkcję biogazu, możliwie najbliższą rzeczywistej wartości.

EN

Anaerobic digestion is a very complex and developed process consisting in few dependable stages, which require the knowledge of biology, chemistry and physics. Unfortunately, not much information on the research on influence of parameters on the course of methanogens microorganisms' development in the biogas works conditions can be found in the literature, which is accessible. That is why, the article tries to determine the factors, which influence biogas production in the highest degree. The analysis was carried out based on data included in the literature concerning biogas production, the result of which was determining parameters that influence the course of anaerobic digestion and compiling the idea of a mathematical model, which describes the process. It will allow for precise description on how the particular parameters influence the process, as well as for elaborating a mathematical equation, which would calculate potential biogas production, which would be the closest to the real value.

7

Dynamics of methanogenic archaeal communities based on the rrna analysis and their relation to methanogenic activity

Walczak M., Lalke-Porczyk E., Idzikowski W.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 3

85-92

EN

Changes in phylogenetic groups of methanogenic microorganisms during methane fermentation have been studied. Phylogenetic groups of methanogens were quantified and visualized by hybridization of oligonucleotide probes complementary to rRNA of the major phylogenetic groups. At the beginning of fermentation, Eubacteria are the main group and the count of Archaea constitutes only an insignificant percentage of the population of microorganisms. During the process of fermentation, a very significant increase in methanogenic microorganisms was recorded after 70 days of the process in progress. It is reflected in the quantity and the composition of released biogas.

8

Phylogenetic diversity of bacteria and Archaea associated with the marine sponge Pachychalina sp.

Cheng N., Fang Z., Huang H., Fang Z., Wu X., Bao S.

Polish Journal of Ecology

|

2008

|

Vol. 56, nr 3

505-510

EN

Molecular techniques were employed to document the microbial diversity associated with the marine sponge Pachychalina sp. from South China Sea in March 2003. Using the total microbial DNA as template, bacterial and archaeal 16S rDNAs were amplified by PCR with universal primers. Amplified products were cloned, sequenced and secondarily amplified by PCR. Then the secondarily amplified products were purified to be further characterized by amplified rDNA restriction analysis (ARDRA). According to the enzyme restriction mapping, the apparent difference among them were disclosed. 22 bacterial cloned partial sequences were acquired and most of them were related to proteobacterium. Also, 7 archaeal cloned partial sequences were acquired and a phylogenetic tree was built up.Result shows the prolific bacterial and archaeal diversity of marine sponge Pachychalina sp.