Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enzymatyczna bioremediacja ksenobiotyków

Marchut-Mikołajczyk O, Kwapisz E, Antczak T

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 1

39--55

PL

Wciąż wzrastające zanieczyszczenie środowiska związane z częstym przedostawaniem się do środowiska toksycznych substancji jest jednym z największych problemów ekologicznych współczesnego świata. Wzrasta więc zainteresowanie nowymi, ekologicznymi technologiami remediacji, niewymagającymi dużych nakładów finansowych, pozwalającymi na całkowite lub częściowe oczyszczenie środowiska. Technologie bioremediacji, wykorzystujące potencjał mikroorganizmów, mogą być z powodzeniem wykorzystywane do usuwania ze środowiska zanieczyszczeń alifatycznymi bądź aromatycznymi związkami pochodzenia naftowego. Jednakże, w przypadku substancji o charakterze ksenobiotyków efektywność mikrobiologicznego rozkładu może ulec ograniczeniu. Wśród czynników biologicznych enzymy posiadają wysoki potencjał do efektywnego przekształcania i detoksykacji zanieczyszczeń i potencjalnie mogą one zostać wykorzystane do oczyszczania zanieczyszczonego środowiska. Celem pracy było przedstawienie, na podstawie literatury, niektórych grup enzymów zdolnych do przekształcania ksenobiotyków w nieszkodliwe związki. Znaczna uwaga została poświęcona enzymom pochodzącym z grzybów białej zgnilizny, charakteryzujących się wysokim potencjałem do efektywnego rozkładu ksenobiotyków. W artykule zestawiono zarówno zalety, jak i wady stosowania enzymów w bioremediacji zanieczyszczonego środowiska, a także perspektywy aplikacji in situ bioremediacji z wykorzystaniem enzymów.

EN

Environmental pollution is growing more and more due to the frequently deliberate release of hazardous, toxic substances into the environment and it has become one of the biggest ecological problems of the world. Therefore, a growing interest is being devoted to develop new, cost-effective and eco-friendly remediation technology capable of partial or total recovery of polluted environment. Bioremediation that uses naturally existing catabolic potential of microorganisms can be efficiently used to clean up certain pollutants such as aliphatic or aromatic hydrocarbons. However, for chemicals exhibiting high xenobiotic character, like polyaromatic hydrocarbons, chlorophenols, dioxines, PCBs, etc., microorganisms can turn out to be ineffective. Among biological agents, enzymes have a great potential to effectively transform and detoxify pollutants and are potentially suitable to restore polluted environments. Moreover, the use of enzymatic proteins may represent a good alternative for overcoming most disadvantages related to the use of microorganisms. They are active in the presence of microbial predators and antagonists, can be used under extreme conditions limiting microbial activity and are effective at low pollutant concentrations. This work will examine the possibility of using enzyme preparations as an element of bioremediation technology. The main terms which must be fulfilled while using this type of technology will be presented. This review will also examine some class of enzymes, mainly oxidoreductases and hydrolases, that are capable of transforming xenobiotics effectively into innocuous products. Particular attention will be devoted to enzymes from white-rot fungi, such as Mn-peroxidase, lignin proxidase and laccase, which have a great potential towards xenobiotic compounds transformation. Also the use of lipase in biodegradation of phtalanes and as an agent for monitoring of bioremediation progress will be discussed. The main advantages as well as disadvantages that are present in the application of enzymes in the bioremediation of polluted environments will be examined in details. The future perspective for the in situ application of enzymatic bioremediation of polluted with xenobiotics environments will be discussed.

2

Remediacja gleby zanieczyszczonej węglowodorami naftowymi

Krosowiak K., Śmigielski K., Kwapisz E., Marchut O.

Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka

|

2008

|

Z. 72

89-97

PL

Omówiono sposoby remediacji gleby zanieczyszczonej węglowodorami naftowymi oraz czynniki mające wpływ na efektywność procesów. Przedstawiono stosowane technologie bioremediacji i możliwość ich modyfikacji poprzez włączenie etapu chemicznego - ozonowanie.

EN

A method of remediation of soil contaminated with petroleum hydrocarbons as well as the parameters that influence effectiveness of the process has been discussed. The bioremediation technologies and their possible modifications by incorporating the chemical step - ozone treatment has been also presented.

3

Bioremediacja gruntu skażonego węglowodorami oleju napędowego z zastosowaniem połączonych technik : reakcja Fentona + biodegradacja

Kwapisz E., Jakubowski A., Bielecki S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2005

|

Nr 4s

47-48

EN

A coupled abiotic-biotic treatment scheme for remediation of diesel oil contaminated soil was investigated. Mineralization of hydrocarbons was initially optimized with minimum reactant usage (Fe3+ and rfoOa) for protecting microorganisms life at acidic and neutral pH. It was possible to achieve high diesel oil hydrocarbons degradation in Fenton's reaction using small amount of hydrogen peroxide including the special reactant dosage program. The program allowed one to obtain high surviving of microorganisms and good biodegradation results.

4

Wpływ jonów żelaza na biodegradację węglowodorów oleju napędowego

Kwapisz E., Piątkowska A., Piotrowicz-Wasiak M., Polak J., Bielecki S.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2003

|

Vol. 29, no. 4

89--96

PL

Skażeniom substancjami ropopochodnymi często towarzyszą zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Ich obecność może mieć znaczny wpływ na proces biodegradacji węglowodorów. Wyniki uzyskane dla szczepów Gordonia alkanivorans S7 i Pseudomonas fluorescens SL3 jednoznacznie wskazują, że obecność jonów żelaza w stężeniach 15-100 mgFe/dm3 powoduje ograniczenie wzrostu i zdolności do degradacji węglowodorów oleju napędowego. Jakkolwiek dodatek tych jonów w ilości 1-7 mgFe/dm3 może okazać się korzystny dla procesu biodegradacji. Dawki jonów żelaza w ilości 50-100 mg Fe/dm3 ograniczają aktywność emulgacyjną szczepów. Nadmiar tych jonów kumulowany jest w komórkach badanych szczepów.

EN

Heavy metal contamination often accompanies pollution with petroleum oil derivatives. Metal ions may considerably affect the process of hydrocarbon biodegradation. The results obtained for bacterial strains Gordonia alkanivorans S7 and Pseudomonas Jluorescens SL3 indicated the limitation of cell growth and reduced ability of degradation of petroleum oil hydrocarbons in the presence ferric ions in the range of 15-100 mg Fe/dm3. However, the addition of these ions in the range of I-7 mg Fe/dm3 might appear to be advantageous for biodegradation process. Supplementation with ferric ions in the range of 50-i00 mg Fe/dm3 decreases emulsifying activity of tested strains. The excess of these ions is accumulated in the bacterial cells.

5

Zastosowanie GC do analizy ilociowej postępu biodegradacji wybranych węglowodorów oleju napędowego

Kwapisz E., Piotrowicz-Wasiak M., Wilczyńska J., Polak J., Galas E.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 45

151-160

PL

Zagadnienie doboru szybkich i precyzyjnych metod oznaczania stężenia węglowodorów w skażonych środowiskach jest ważne nie tylko dla oceny poziomu tych skażeń, ale i dla kontroli postępu procesu bioremediacji. Analiza pośrednich i końcowych produktów biodegradacji węglowodorów oleju napędowego prowadzona była z użyciem GC. Sprawdzono użyteczność dwóch metod obliczania stężeń wybranych węglowodorów; metody uproszczonego szacowania i z dodatkiem substancji oznaczanej. Podstawę do dyskusji nad przydatnością obu metod stanowiły dane uzyskane w wyniku hodowli dwóch szczepów bakterii w obecności oleju napędowego. Hodowle prowadzono w zróżnicowanych parametrach natlenienia. Uzyskane wyniki wskazują, że analiza z dodatkiem substancji oznaczanej daje szansę bardziej precyzyjnego oznaczenia ilości węglowodorów; metoda wstępnego szacowania może być użyta do oznaczania stężeń węglowodorów cięższych.

EN

The problem of appropriate selection of fast and accurate methods of determination of hydrocarbons concentration in polluted sites is important not only for initial evaluation of pollution but also for following of bioremediation progress. GC was used for analysis of the intermediate and final products of petroleum oil biodegradation. The usefulness of two calculation methods for the concentration assessment of selected hydrocarbons was tested; the method of simplified assessment and second method with the addition of determined compound. Evaluation was based on the cultures of two bacterial strains in medium supplemented with petroleum oil. The cultures were carried out in various aeration conditions. The accurate quantitative assay of hydrocarbon is possible by the method with the addition of external standard and the simplified assessment can be applied for the quantification of heavier hydrocarbons.

6

Plazmidy bakterii degradujących węglowodory ropy naftowej

Kamiński F., Polak J., Kwapisz E., Bielecki S.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 45

161-170

PL

W pracy potwierdzono metodą elektroforezy pulsacyjnej obecność plazmidów u 24 szczepów bakteryjnych zdolnych do degradacji węglowodorów ropy naftowej. W odniesieniu do pięciu plazmidów określono wielkość oraz podatność na trawienie enzymem restrykcyjnym Eco RI. Z wyjątkiem najmniejszego spośród nich, któremu przypisano funkcję niesienia cech opornościowych, wszystkie pozostałe zakwalifikowano do grupy plazmidów katabolicznych.

EN

The presence of plasmids was confirmed in 24 strains of bacteria degrading hydrocarbons of petroleum oil by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Their size and susceptibility to Eco RI digestion was established for five of them. Four plasmids were designated as catabolic and the smallest one as resistance conferring.

7

Aktywność oksygenaz i dehydrogenaz bakterii degradujących węglowodory oleju napędowego

Kwapisz E., Patek M., Polak J., Piotrowicz-Wasiak M., Galas E.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 45

285-292

PL

Głównymi enzymami włączonymi w proces biodegradacji węglowodorów są oksygenazy i dehydrogenazy. Ich aktywność może być wskaźnikiem aktywności metabolicznej drobnoustrojów w skażonym środowisku. Badania aktywności ww. enzymów przeprowadzone dla dwóch szczepów bakterii aktywnie degradujących węglowodory wskazują na zróżnicowaną wrażliwość obu systemów enzymatycznych w zależności od użytych parametrów natlenienia. Poziom aktywności oksygenaz i dehydrogenaz oraz stopień indukcyjności tych systemów pozostają w dużym stopniu cechą indywidualną szczepu. Pomiar aktywności oksygenaz (aktywności oddechowej) z racji łatwości i szybkości oznaczenia, możliwości przeprowadzenia go in situ wydaje się być bardziej odpowiedni do diagnozowania aktywności metabolicznej drobnoustrojów w skażonym środowisku w porównaniu z oznaczeniem aktywności dehydrogenaz.

EN

Oxygenases and dehydrogenases are the main enzymes responsible for biodegradation of hydrocarbons. Their activity may serve as an indicator of metabolic activity of microorganisms in polluted site. These activities were investigated for two bacterial strains with the high ability to hydrocarbons degradation. Different effect of the aeration conditions on functioning of these enzyme systems was observed in the case of each strain. The assay of oxygenases (respiration) activity is easier and faster than dehydrogenases, therefore is more suitable for assessment of microbial activity in polluted site.