Trichlorethylen je možné rozložit bakterií Comamonas testosteroni a to kometabolicky, kdy je v buňce indukován enzym, v tomto případě fenol 2-monooxygenáza, která je indukována fenolem. Dosavadní výzkumy ukázaly, že tato reakce probíhá za laboratorních teplot. V životním prostředí, zejména v podzemních vodách, se však vyskytují teploty výrazně nižší.
Tato diplomová práce studovala schopnost bakteriální degradace trichlorethylenu kulturou Comamonas testosteroni RF2 za snížených teplot, tedy při 13 a 8 °C. Pro indukci enzymu a růst kmene na fenolu při nižších teplotách bylo potřeba použít podpůrný substrát, kterým byl laktát sodný. Ve směsi minerálního media, fenolu o koncentraci 100 mg/l a laktátu sodného o koncentraci 100 mg/l proběhla degradace trichlorethylenu úspěšně při každé z výše zmíněných teplot. Při teplotě 13 °C došlo k úplnému odstranění 1,6 mg/l trichlorethylenu za 7 dní kultivace, 3,2 mg/l trichlorethylenu při stejné teplotě byly degradovány za 11 dní a při teplotě 8 °C k úplnému rozkladu 1,8 mg/l trichlorethylenu došlo po 27 dnech kultivace.
Annotation in English
BacteriumComamonas testosteroniis capable to disintegrate trichloroethylenecometabolically whenkey, in this case phenol 2-monooxygenase,enzyme is induced inthecells by phenol. The latest research showed that this reaction is successfulatlaboratory temperatures. However,in the environment,especially in many typesofgroundwater,thetemperatures are significantlylower.This study examined the ability of bacterial degradation of trichloroethylene bystrainComamonas testosteroniRF2 at temperature as low as 13 and 8°C. For the enzyme inductionand strain growth on phenolat low temperature it was necessary to useasupporting substratesuch as sodium lactate. In mineral mediumamended withphenol at a concentrationof 100mg/l and sodium lactate at a concentrationof 100mg/l trichloroethylene was degraded successfully at both temperatures mentioned above. At 13°C 1.5 mg/l of trichloroethylene was completely removedwithin7 days of cultivationand3.2 mg/l was degraded within
11days.At the 8°C entire disintegration of 1.8 mg/l of trichloroethylene occurredafter 27days of cultivation.
Trichlorethylen je možné rozložit bakterií Comamonas testosteroni a to kometabolicky, kdy je v buňce indukován enzym, v tomto případě fenol 2-monooxygenáza, která je indukována fenolem. Dosavadní výzkumy ukázaly, že tato reakce probíhá za laboratorních teplot. V životním prostředí, zejména v podzemních vodách, se však vyskytují teploty výrazně nižší.
Tato diplomová práce studovala schopnost bakteriální degradace trichlorethylenu kulturou Comamonas testosteroni RF2 za snížených teplot, tedy při 13 a 8 °C. Pro indukci enzymu a růst kmene na fenolu při nižších teplotách bylo potřeba použít podpůrný substrát, kterým byl laktát sodný. Ve směsi minerálního media, fenolu o koncentraci 100 mg/l a laktátu sodného o koncentraci 100 mg/l proběhla degradace trichlorethylenu úspěšně při každé z výše zmíněných teplot. Při teplotě 13 °C došlo k úplnému odstranění 1,6 mg/l trichlorethylenu za 7 dní kultivace, 3,2 mg/l trichlorethylenu při stejné teplotě byly degradovány za 11 dní a při teplotě 8 °C k úplnému rozkladu 1,8 mg/l trichlorethylenu došlo po 27 dnech kultivace.
Annotation in English
BacteriumComamonas testosteroniis capable to disintegrate trichloroethylenecometabolically whenkey, in this case phenol 2-monooxygenase,enzyme is induced inthecells by phenol. The latest research showed that this reaction is successfulatlaboratory temperatures. However,in the environment,especially in many typesofgroundwater,thetemperatures are significantlylower.This study examined the ability of bacterial degradation of trichloroethylene bystrainComamonas testosteroniRF2 at temperature as low as 13 and 8°C. For the enzyme inductionand strain growth on phenolat low temperature it was necessary to useasupporting substratesuch as sodium lactate. In mineral mediumamended withphenol at a concentrationof 100mg/l and sodium lactate at a concentrationof 100mg/l trichloroethylene was degraded successfully at both temperatures mentioned above. At 13°C 1.5 mg/l of trichloroethylene was completely removedwithin7 days of cultivationand3.2 mg/l was degraded within
11days.At the 8°C entire disintegration of 1.8 mg/l of trichloroethylene occurredafter 27days of cultivation.
1. Vypracujte literární rešerši zaměřenou na bakteriální druh Comamonas testosteroni a na degradaci trichloroethenu za snížených teplot.
2. Ověřte růst kultury Comamonas testosteroni RF2 při snížených teplotách a zjistěte možnosti této kultury rozkládat fenol při teplotách pod 15°C.
3. Proveďte testy degradace trichloroethenu kulturou Comamonas testosteroni RF2 za takto snížených teplot.
4. Získané výsledky přehledně zpracujte a práci odevzdejte v požadované formě v řádném termínu.
Research Plan
1. Vypracujte literární rešerši zaměřenou na bakteriální druh Comamonas testosteroni a na degradaci trichloroethenu za snížených teplot.
2. Ověřte růst kultury Comamonas testosteroni RF2 při snížených teplotách a zjistěte možnosti této kultury rozkládat fenol při teplotách pod 15°C.
3. Proveďte testy degradace trichloroethenu kulturou Comamonas testosteroni RF2 za takto snížených teplot.
4. Získané výsledky přehledně zpracujte a práci odevzdejte v požadované formě v řádném termínu.
Recommended resources
Zálešák et al.: Cometabolic degradation of dichloroethenes by Comamonas testosteroni RF2. Chemosphere, 2017, pp. 919-927.
Růžička et al.: Trichloroethylene Degradation by Two Phenol Utilizing Strains of Comamonas testosteroni. Asian Journal of Chemistry, 2011, pp. 4255-4259.
Mattes et al.: Aerobic biodegradation of the chloroethenes: pathways, enzymes, ecology, and evolution. 2010, FEMS Microbiol. Rev. 34, pp. 445-475.
Vědecké zdroje zahrnuté v databázích Web of Science, ScienceDirect a Medline.
Recommended resources
Zálešák et al.: Cometabolic degradation of dichloroethenes by Comamonas testosteroni RF2. Chemosphere, 2017, pp. 919-927.
Růžička et al.: Trichloroethylene Degradation by Two Phenol Utilizing Strains of Comamonas testosteroni. Asian Journal of Chemistry, 2011, pp. 4255-4259.
Mattes et al.: Aerobic biodegradation of the chloroethenes: pathways, enzymes, ecology, and evolution. 2010, FEMS Microbiol. Rev. 34, pp. 445-475.
Vědecké zdroje zahrnuté v databázích Web of Science, ScienceDirect a Medline.
