Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hidden Microcosmos in Slovak Gold Mine Rozalia – Microbial Gold Miners?

Malinicova Lenka, Nosal'ova Lea, Timkova Ivana, Pristas Peter, Sedlakova-Kadukova Jana

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

95--98

EN

Biogeochemical cycling of gold involves dispersion and reconcentration of gold (Au) due to physical, chemical and biological processes in Earth surface environments. These processes are evocated by a metabolic activity of different microbial taxa but many of them (and also their biogeochemical potential) are still unexplored. Understanding the gold cycling is necessary for developing innovative, environmentally friendly gold processing techniques. Our experiments were aimed on isolation and identification of heterotrophic bacteria from ore and ore storage dump samples collected in Rozália gold mine in Hodruša-Hámre. Using culture-based approach followed by combination of MALDI-TOF MS protein profiling and 16S rDNA sequencing, 18 different bacterial genera were identified in studied microbiota. The participation of several representatives of these genera in individual gold cycling steps has already been reported. The real involvement of bacterial isolates in gold transformation reactions and their biogeochemical potential will be studied in subsequent experiments.

PL

Cykl biogeochemiczny złota obejmuje dyspersję i ponowne zatężanie złota (Au) w wyniku procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych w środowiskach powierzchni Ziemi. Procesy te są wywoływane przez aktywność metaboliczną różnych taksonów drobnoustrojowych, ale wiele z nich (a także ich potencjał biogeochemiczny) jest wciąż niezbadanych. Zrozumienie obiegu złota jest niezbędne do opracowania innowacyjnych, przyjaznych dla środowiska technik przetwarzania złota. Nasze eksperymenty miały na celu izolację i identyfikację bakterii heterotroficznych z próbek rudy i składowiska rudy zebranych w kopalni złota Rozália w Hodruša-Hámre. Stosując podejście oparte na hodowli, a następnie połączenie profilowania białka MALDI-TOF MS i sekwencjonowania 16S rDNA, zidentyfikowano 18 różnych rodzajów bakterii w badanej mikroflorze. Stwierdzono udział kilku przedstawicieli tych rodzajów w poszczególnych etapach złotego cyklu. Rzeczywiste zaangażowanie izolatów bakteryjnych w reakcje transformacji złota i ich potencjał biogeochemiczny zostaną zbadane w kolejnych eksperymentach.

2

Impact of genetically modified maize on the genetic diversity of rhizosphere bacteria: a two-years study in Slovakia

Ondreičková K., Mihálik D., Ficek A., Hudcovicová M., Kraic J., Drahovská H.

Polish Journal of Ecology

|

2014

|

Vol. 62, nr 1

67--76

EN

Nowadays, genetically modified plants are cultivated in many countries and it is important to consider their safety for surrounding environment. So, the environmental risk assessments of genetically modified plants are evaluated. This assessment consists of an objective evaluation of risk and involves generating; collecting and assessing of information on a GM plant with the aim to determine its impact on human or animal health and the environment relative to non-genetically modified organisms. One of the numerous methods used to investigate the impact of GM plants on the environment is the Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism. This method was used for comparison of genetic variation in populations of bacteria isolated from rhizosphere of genetically modified maize MON810 carrying the gene cry1Ab and genetically non-modified maize. Rhizosphere samples were collected in Slovakia during two years (2008, 2009) in July and September and 16S rRNA gene was amplified from metagenomic DNA using universal eubacterial primers. Differences in the number of terminal restriction fragments between control and GM maize hybrids were not detected. Additionally, variation within bacterial communities composition from rhizosphere of MON810 and non-GM hybrids was not observed, nevertheless negligible differences in composition of bacterial community were observed between two sampling periods (July and September). These changes were observed in non-GM as well as in GM maize hybrids and reflected effects of environment and conditions, no influence of genetic modification. The 16S rDNA clone library creation from rhizosphere sample of MON810 maize followed by DNA sequencing revealed that the Proteobacteria were major group of bacteria and Actinobacteria, Firmicutes, and Chloroflexi were less represented. This study did not confirm any changes in the soil ecosystem, which would have been larger than normal variations caused by external conditions.

3

Diversity and changeability of activated sludge bacteria in two stage nitritation-anammox membrane bioreactor treating coke wastewater

Ziembińska-Buczyńska A., Żabczyński S., Folkert J., Meresta A., Cema G.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2013

|

Vol. 6, no. 4

67--72

EN

Coke is a highly combustible fuel derived from coal distillation, during which a large amount of wastewater, toxic to the environment, is produced. Except harmful compounds, the wastewater contains also high load of nitrogen so it seems to be interesting type of wastewater for Anammox (Anaerobic Ammonia Oxidation) – an ammonia nitrogen removal process cheaper and more effective than traditional combination of nitrification and denitrification. Anammox bacteria are present in technological systems and they are linked ecologically with the other prokaryotes, so the analysis on the bacterial communities performed in technological systems dedicated for Anammox bacteria is relevant. In this experiment we used two stage nitritation-Anammox MBRs treating synthetic coke wastewater. Thus, it is known that the wastewater treatment effectiveness depends on biodiversity level and activated sludge composition the aim of the work was to monitor the changeability and diversity of activated sludge biocenoses in both MBRs. The research revealed that the lab-scale activated sludge community composition differ from technological scale, which is linked with the bioreactors volume and type of feeding medium. GC-rich genotypes dominate in the system during adaptation phase in oxic MBR, while anoxic MBR biocenosis seemed to be less variable. Biodiversity index is slightly lower in oxic MBRA, probably due to its buffering role in the oxic-anoxic system, but it increased in the end of the experiment, most likely because of the nitrogen removal effectiveness increase. DNA fragment of 16S rRNA gene for precise identifications need to be at least 300 bp long.

PL

Koks jest wysokoenergetycznym paliwem, powstającym w procesach destylacji węgla kamiennego, podczas których produkowane są znaczne ilości wysoce niebezpiecznych dla środowiska ścieków. Poza substancjami niebezpiecznymi zawierają one również wysoki ładunek azotu, co powoduje, że są typem ścieków, w którym można wykorzystać proces Anammox (Anaerobic Ammonia Oxidation) – beztlenowe utlenianie amoniaku, tańsze i efektywniejsze od tradycyjnej kombinacji nitryfikacji i denitryfikacji. Proces ten prowadz ony jest przez bakterie obecne w systemach oczyszczania ścieków w ścisłym powiązaniu z innymi bakteriami osad czynnego, stąd analizy prowadzone na biocenozach bakteryjnych w układach technologicznych, w których wypracowuje się Anammox wydają się być słuszne. W tym eksperymencie wykorzystano dwustopniowy układ membranowy, pracujący w systemie skróconej nitryfikacji- Anammox, oczyszczający syntetyczne ścieki koksownicze. Ponieważ wiadomo, że efektywność oczyszczania ścieków w dużej mierze zależy od różnorodności biocenozy osadu czynnego, celem niniejszej pracy był monitoring zmienności i różnorodności zbiorowisk bakteryjnych dwóch reaktorów membranowych w tym układzie. Stwierdzono, że skład jakościowy biocenozy reaktorów laboratoryjnych różni się znacznie od składu biocenozy technologicznej, co zależy od objętości reaktorów i składu pożywki zasilającej. Bogate w pary GC genotypy dominują w reaktorze tlenowym w fazie adaptacji, a sama biocenoza jest bardziej zmienna, niż ta w reaktorze anoksycznym. Poziom bioróżnorodności jest nieco niższy w warunkach tlenowych, prawdopodobnie ze względu na zastosowanie reaktora tlenowego jako swoistego buforu chroniącego reaktor anoksyczny, w którym docelowo miała być wpracowana biocenoza Anammox. Wzrost bioróżnorodności w reaktorze tlenowym na końcu eksperymentu jest związany w głównej mierze ze wzrostem efektywności jego pracy. Wykazano, że do identyfikacji genotypów dominujących niezbędne są fragmenty genu kodującego 16S rRNA o długości przynajmniej 300 pz.

4

DGGE-based monitoring of bacterial diversity in activated sludge dealing with wastewater contaminated by organic petroleum compounds

Ziembińska A., Ciesielski S., Wiszniowski J.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 4

119-125

EN

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) belong to the group of recalcitrants that on reaching wastewater can irreversibly inhibit some sensitive biological processes in activated sludge such as nitrification. This situation leads to wastewater treatment failure due to the influence of these substances on bacteria responsible for important biochemical processes. Observation of the changes in bacterial diversity using molecular tools, such as denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), could be the first step in finding a way of preventing wastewater treatment failure. The aim of this experiment was to monitor bacterial biodiversity in a membrane bioreactor (MBR) dealing with synthetic wastewater contaminated with high concentration of petroleum organic compounds (POCs) and to study the influence of POCs contamination on bacterial changeability in activated sludge. COD removal in investigated membrane bioreactors was at a level of 93%. The organics removal efficiency was not affected by the maximal tested dose of petroleum contamination (1000 μl POCs/l of wastewater) and the MBRs wastewater treatment performance was undisturbed. DGGE analysis revealed that the biodiversity fluctuated slightly in control MBR, while in experimental MBR the biodiversity index decreased drastically after adding the highest experimental concentration of POCs. These results suggest that concentrations of POCs at levels from 50 μl/l to 500 μl/l stimulate biodiversity growth, while the concentration 1000 μl POCs/l of wastewater seems to inhibit the most sensitive processes in wastewater treatment by influencing the bacterial biocenosis.

PL

Substancje ropopochodne należą do grupy zanieczyszczeń, które, docierając do oczyszczalni ścieków, mogą zaburzać wrażliwe procesy biochemiczne, takie jak nitryfikacja. Taka sytuacja prowadzi do problemów z oczyszczaniem ścieków, ponieważ substancje te mogą wpływać na bakterie odpowiedzialne za podstawowe procesy biochemiczne. Obserwacja zmian różnorodności bakteryjnej w osadzie czynnym za pomocą narzędzi biologii molekularnej, takich jak elektroforeza w gradiencie denaturacji (DGGE), może być pierwszym krokiem w opracowaniu metody zapobiegania zaburzeniom procesu oczyszczania. Celem tej pracy był monitoring różnorodności bakteryjnej w osadzie czynnym bioreaktora membranowego usuwającego ścieki zanieczyszczone związkami ropopochodnymi i określenie wpływu tych związków na zmienność bakteryjną badanej biocenozy. Usunięcie związków organicznych wyrażonych wskaźnikiem zanieczyszczeń ChZT zarówno w kontrolnym, jak i eksperymentalnym bioreaktorze membranowym, wynosiło powyżej 93%. Najwyższe zastosowane stężenie związku zanieczyszczającego (frakcja P-30, próżniowy destylat ropy naftowej) wynosiło 1000 μl/l ścieków i nie miało wpływu na efektywność oczyszczania ścieków. Analiza wzorów prążkowych DGGE wykazała, że bioróżnorodność bakteryjna w bioreaktorze kontrolnym zmieniała się nieznacznie w trakcie trwania eksperymentu, podczas gdy w bioreaktorze eksperymentalnym spadła drastycznie po dodaniu dawki zanieczyszczającej o najwyższym stężeniu. Wyniki te sugerują, że stężenia modelowych związków ropopochodnych w zakresie 50 μl/l to 500 μl/l stymulują wzrost bioróżnorodności, podczas gdy zastosowanie zanieczyszczenia w stężeniu 1000 μl/l ścieków prawdopodobnie hamuje najbardziej wrażliwe procesy oczyszczania ścieków poprzez wpływ na biocenozę bakteryjną.