Βιοαποικοδομηση Αλογονωμένων Αλειφατικών Ενώσεων

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εξέταση μιας σειράς μικροοργανισμών ως προς την ικανότητα τους να αφαλογονώνουν τις τοξικές ουσίες 3-χλωρο-1,2-προπανοδιόλη (3-CPD) και 1,3-διχλωρο-2-προπανόλη (1,3-DCP). Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε στερεό εκλεκτικό θρεπτικό υπόστρωμα με κατάλληλη χρωστική ουσία προκειμένου να επιλεχθούν μόνο οι μικροοργανισμοί με ικανότητα αφαλογόνωσης. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν καλλιέργειες διαλείποντος έργου. Συγκεκριμένα, εμβολιάστηκαν οι επιλεχθέντες μικροοργανισμοί σε θρεπτικό μέσο με συγκέντρωση τοξικής ουσίας 100 mg L-1 , έτσι ώστε να γίνει επιλογή των πιο ικανών για την αποικοδόμηση της κάθε τοξικής ένωσης. Επιλέχθηκαν οι Pseudomonas putida DSM 437 και P. putida DSM 12448 για την 3-CPD με ποσοστά αποικοδόμησης 72 και 39 % και για την 1,3-DCP οι P.putida DSM 437 και το βακτηριακό στέλεχος 966 (πρόκειται για μη ταυτοποιημένο στέλεχος) με ποσοστά αποικοδόμησης 11 και 12 % αντίστοιχα. Τέλος, τα βακτήρια αυτά εμβολιάστηκαν σε κωνικές φιάλες με θρεπτικό υπόστρωμα που περιείχε διαφορετικές συγκεντρώσεις (100, 200, 300, 400, 500 mg L-1) τοξικής ένωσης προκειμένου να ελεχθεί η ανθεκτικότητά τους. Όσον αφορά στην 3-CPD σε συγκεντρώσεις μέχρι 400 mg L-1 το ποσοστό αποικοδόμησης από το P.putida DSM 437 ήταν ιδιαίτερα υψηλό, ενώ η αποικοδόμηση από το P.putida DSM 12448 ήταν χαμηλότερη. Αντίστοιχα, για την 1,3-DCP παρατηρήθηκε αποικοδόμηση σε συγκεντρώσεις έως 300 mg L-1 και για τους δύο μικροοργανισμούς που μελετήθηκαν. Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις τα ποσοστά αποικοδόμησης της 1,3-DCP ήταν μηδενικά.

The purpose of this study is to examine a range of microorganisms for their ability to dehalogenate the toxic compounds 3-chloro-1,2-propanediol (3-CPD) and 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP ). Initially, selective medium containing a suitable pigment was used in order the microorganisms which are capable to dehalogenate to be selected. Then, the selected microorganisms were tested in batch cultures at 100 mg L-1 of each toxic compound, in order the microorganisms exhibited the highest dehaloganation ability, to be selected. Concerning 3-CPD degradation, Pseudomonas putida DSM 437 and P. putida DSM 12448 degraded 72 and 39 % , respectively of the compound. As far as 1,3-DCP is concerned P. putida DSM 437 and strain 966 (not yet identified) degraded 11 and 12 % respectively of the compound. Finally, the effect of increasing concentrations of the toxic compounds (100, 200, 300, 400, 500 mg L-1) was investigated in batch cultures. In 3-CPD for the concentrations up to 300 mg L-1 the degradation degree was high in P. putida DSM 437, while at higher concentrations the degradation dramatically decreased. Concerning P. putida DSM 12448 the degradation pattern was similar, although the degradation degree was significantly lower. In the case of P. putida DSM 437 degradation of 1,3-DCP was achieved up to 300 mg L-1 approximately. Strain 966 exhibited the same behavior. Higher concentrations of 1,3-DCP (400, 500 mg L-1) exceeded the resistance limits of both microorganisms tested.