Bioaugmentacja gleby skażonej fenolem z użyciem szczepu Pseudomonas vesicularis (pBR322)

• Autorzy: Mrozik, A. , Swędzioł, Ż.

Warianty tytułu

EN

Bioaugmentation of phenol-contaminated soil with pseudomonas vesicularis (pBR322)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie rozkładu fenolu w dwóch glebach (L1 i L2), różniących się zawartością materii organicznej, poddanych bioaugmentacji z użyciem szczepu Pseudomonas vesicularis (pBR322). Przeprowadzone obserwacje biodegradacyjne wykazały, że w poddanej bioaugmentacji glebie leśnej (L1) zawierającej 34,68% materii organicznej, rozkład fenolu w stężeniu 1,7 mg g-1 gleby zachodził w ciągu 8 dni, natomiast w piaszczystej glebie leśnej (L2) o niskiej zawartości materii organicznej (2,03%) w ciągu 12 dni. Jednocześnie stwierdzono, że P. vesicularis (pBR322) oraz bakterie heterotroficzne lepiej przeżywały w skażonej fenolem glebie L1 niż w L2. W 8 dniu inkubacji w glebie L1 oznaczono około 80% wprowadzonej liczby komórek zarówno P. vesicularis (pBR322) jak i początkowej liczby bakterii hetero-troficznych, natomiast w glebie L2 w 12 dniu było to odpowiednio 66% i 75%. Potwierdzono także stabilność wprowadzonego do inokulowanych komórek P. vesicularis plazmidu pBR322 w trakcie badań biodegradacyjnych.

EN

The aim of this study was to investigate phenol degradation in two soils (LI and L2) varying in organie matter content and bioaugmented using Pseudomonas vesicularis (pBR322) strain. The biodegradation experiments showed that phenol was degraded in bioaugmented forest soil (LI) containing the high amount of organic matter (34.68%) within 8 days, whereas in sandy forest soil (L2) with low organic matter content (2.03%) - within 12 days. Moreover, it was found that in phenol-contaminated LI soil, introduced P. vesicularis (pBR322) cells and heterotrophic bacteria survived better than in L2 soil. On day 8 about 80% of inoculated cells as well as the initial number of heterotrophic bacteria was determined in phenol contaminated LI soil, whereas in L2 soil on day 12 about 66% and 75%, respectively. It was also confirmed that plasmid pBR322 in P. vesicularis cells was stable during whole experimental period.

Słowa kluczowe

PL

pseudomonas vuesicularis (pBR322); gleba; fenol; biodegradacja; przeżywalność

EN

pseudomonas vesicularis (pBR322); soil; phenol; biodegradation; survival

• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 18, nr 2
• Strony: 87-93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Mrozik, A.

autor

Swędzioł, Ż.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Biochemii, 40-032 Katowice, ul. Jagiellońska 28

Bibliografia

• 1. El Fantroussi S., AGATHOS S.N. 2005. Is bio-augmentation a feasible strategy for pollut-ant removal and site remediation? Current Opinion in Microbiology, 8, 268-275.
• 2. Gentry T.J., Resing C., Pepper I.L. 2004. New approaches for bioaugmentation as a remediation technology. Critical Reviews of Emdronmental Science Technology, 34, 447-494.
• 3. Vogel T.M. 1996. Bioaugmentation as a soil bioremediation approach. Current Opinion in Biotechnology, 7, 311-316.
• 4. Urung-Demirtes M., Stark B., Pagilla K. 2006. Use of genetically engineered microor-ganism (GEMs) for the bioremediation of contaminants. Critical Reviews of Biotechnology, 26, 45-164.
• 5. Jacques R. J. S., Okeke B. C., Bento F. M., Teixeira A.S., Pe,ralba M.C.R., Camargo F.A.O. 2008. Microbial consortium bioaugmentation of polycyclic aromatic hydrocarbons con-taminated soil. Bioresource Technology, 99, 2637-2643.
• 6. Dowling D.N., Brazil G.M., Kenefick L., Callanan M., Haro A., De Lorenzo L. 1995. Con-struction of a rhizosphere Pseudomonad with potential to degrade polychlorinated biphenyls and detection of bph gene expression in the rhizosphere. Applied of Environmental Microbiology, 5, 1946-1952.
• 7. Sayer G.S., Ripp S. 2000. Field applications of genetically engineered microorganisms for bioremediation processes. Current Opinion of Biotechnology, 11,286-289.
• 8. Van Veen L.A., Van Overbeek L.S., Van Elsas J.D. 1997. Fate and activity of microorgan¬isms introduced into soil. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 61, 121-135.
• 9. Ericsson M., Ka H., Mohn W. 2001. Effects of low temperature and freeze-thaw cycles on hydrocarbon biodegradation in Arctic tundra soil. Applied of Environmental Microbiology, 67, 5107-5112.
• 10. Mohan S.V., KisaT., Ohkuma T., Kanaty R.A., Shimizu Y. 2006. Bioremediation technolo-gies for treatment of PAH-contaminated soil and strategies to enhance process efficiency. Reviews in. Emdronmental Science in Biotechnology, 5, 347-374.
• 11. Cartwright C., Folkard-Ward H. 2002. Genetically modified organisms for the bioreme-diation of organic and inorganic pollutants. Final report, WS Atkins Environment.
• 12. Tsien R.Y. 1998. The green fluorescent protein. Annual Review of Biochemistry, 67, 509-544.
• 13. Van Elsas J.D., Duarte G.F., Rosado A.S., Smalla K. 1998. Microbiological and molecu-lar methods for monitoring microbial inoculants and their effects in the environment. Journal of Microbiological Methods, 32, 133-154.
• 14. Iwamoto T., Nasu M. 2001. Current Bioremediation practice and perspectives. Journal of Bioscience and Bioengineering, 92, 1-8.
• 15. Malik S., Beer M., Megharaj M., Naidu R. 2008. The use of molecular techniques to characterize the microbial communities in contaminated soil and water. Environment International, 34, 265-276.
• 16. Piotrowska-Seget Z., Mrozik A. 2003. Signature lipid biomarker (SLB) analysis in deter-mining changes in community structure of soil microorganisms. Polish Journal of Environmental Studies, 12, 669-675.
• 17. Sambrook J., Russel D.W. 2001. Molecular cloning. CSH Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.
• 18. http://sciencegateway.org/
• 19. Lurie J., Rybnikova A.J. 1965. Chemical analysis of industrial sewages. Gaschmizdat, Moskwa (in Russien).
• 20. Fukumoto F., Sato M., Minobe Y. 1997. Trans-formation of pBR322-derived plasmids in phytopathogenic Pseudomonas auenae and enhanced transformation in its proline-aux-otrophic mutant. Current Microbiology, 34, 138-143.
• 21. Davis J.W.,Madsen S. 1996. Factors affecting the biodegradation of toluene in soil. Chemosphere, 33, 107-130.
• 22. Lallai A., Mura G. 2004. Biodegradation of 2-chlorophenol in forest soil: effect of inoculation with aerobic sewage sludge. Environmental Toxicology and Chemistry, 23, 323-330.
• 23. Km J.M., Le N.T., Chung B.S., Park J.H., Bae J.W., Madsen E.L., Jeon C.O. 2008. In-fluence of soil components on the biodegradation of benzene, toluene, ethylbenzene, and o-, m-, and p-xylenes by the newly isolated bacterium Pseudoxanthomonas spadix BD-a59. Applied Environmental Microbiology 74, 7313-7320.
• 24. Mrozik A. 2009. Zmiany w składzie bakteryj¬nych kwasów tłuszczowych w czasie rozkładu fenolu w glebie. Prace naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, nr 2689.
• 25. Jernberg C., Jasson J.K. 2002. Impact of 4-chlorophenol contamination and/or inoculation with the 4-chlorophenol-degrading strain, Arthrobacter chlorophenolicus A6L, on bacterial community structure. FEMS Microbiology Ecology. 42, 387-397.
• 26. Dams R.I., Paton G., Killham K. 2007. Bioaugmentation of pentachlorophenol in soil and hydroponic systems. International Biodeterioration and Biodegradation 60, 171-177.
• 27. Ronen Z., Vasiluk L., Abeliovich A., Nejida A. 2000. Activity and survival of tribromophe-nol-degrading bacteria in a contaminated desert soil. Soil Biology and Biochemistry, 32, 1643-1650.
• 28. Huertas M.J., Duque E., Marques S., Ramos J.L. 1998. Survival in soil of different toluene-degrading Pseudomonas strain after solvent shock. Applied of Environmental Mi-crobiology, 64, 38-42.
• 29. Haluśka L., Baranćikova G., Balaź Ś., Dercova K., Yrana B., Paz-Weisshaar M., Bielek P. 1995. Degradation of PCB in different soils by inoculated Alcaligen.es xylosoxidans. Science Total Environment, 175, 275-285.