Biodegradacja modelowego niejonowego surfaktantu przez szczep bakteryjny Sphingomonas paucimobilis

• Autorzy: Dorota Nowicka , Aleksandra Hołderna-Odachowska

Warianty tytułu

Biodegradation of Model Nonionic Surfactant by Sphingomonas Paucimobilis Strain

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Rosnące zapotrzebowanie na niejonowe surfaktanty wpływa na stan czystości gleby oraz wód powierzchniowych i podziemnych. Podwyższone stężenia związków powierzchniowo czynnych, a w szczególności oksyetylenowanych alkoholi, naruszają warunki pracy osadu czynnego w biologicznych oczyszczalniach ścieków. Wyselekcjonowanie mikroorganizmów odpowiedzialnych za biodegradację oksyetylenowanych alkoholi w pożądanym kierunku umożliwi hodowlę czystych szczepów bakteryjnych oraz produkcję szczepionek wspomagających oczyszczalnie ścieków pracujące w warunkach dużych obciążeń. Celem prowadzonych badań jest ocena zdolności biodegradacyjnych szczepu bakteryjnego Sphingomonas paucimobilis oraz identyfikacja metabolitów powstających w procesie biodegradacji oksyetylenowanych alkoholi. Jako modelowy niejonowy surfaktant do badań wybrano polidyspersyjny oksyetylenowany alkohol zawierający łańcuch dodecylowy oraz średnio 10 grup oksyetylenowych - surfaktant C₁₂E₁₀. Do identyfikacji powstających metabolitów w trakcie trwania testów użyto sprzężonej techniki LC/ESI(+)MS (chromatograf cieczowy sprzężony ze spektrometrem mas z elektrorozpraszaniem jako źródłem jonizacji). W toku prowadzonego eksperymentu zaobserwowano pojawienie się oksyetylenowanych alkoholi posiadających grupę karboksylową w położeniu ω łańcucha oksyetylenowego (począwszy od drugiego dnia testu). (abstrakt oryginalny)

EN

The growing demand for non-ionic surfactants affects the purity of the soil, surface water and groundwater. Higher concentrations of surfactants, especially ethoxylated alcohols, affect the working conditions of activated sludge in biological wastewater treatment plants. Selection of microorganisms responsible for biodegradation of ethoxylated alcohols, going in the desirable direction, will make it possible to breed pure strains of bacteria and to produce vaccines supporting wastewater treatment plants operating under high loads. The aim of this research is to determine biodegradation ability of Sphingomonas paucimobilis strain and to identify metabolites formed in the biodegradation process. The model non-ionic surfactant C₁₂E₁₀ was chosen. C₁₂E₁₀ is an ethoxylated dodecyl alcohol with an average number of 10 oxyethylene subunits. High performance liquid chromatography coupled with electrospray mass spectrometry was used for the analysis (ULTIMATE 3000 by dionex with Q-TRAP 4000 AB SCIEX). Metabolites were detected using single-quadruple positive ion scan mode. A mass spectrum obtained for surfactant C₁₂E₁₀ proved that the model surfactant is a complex mixture of compounds. From the second day of test appearance of alcohol ethoxylates with a carboxyl group in co location of the ethoxy chain was observed. During the biodegradation process the mixture of polydispersal alcohol ethoxylates undergoes enrichment in longer homologues as a result of fast biodegradation of homologues with a short ethoxy chain. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Biodegradacja; Mikrobiologia; Substancje powierzchniowo czynne; Badania towaroznawcze; Towaroznawstwo przemysłowe; Towaroznawstwo; Oczyszczalnie ścieków

EN

Biodegradation; Microbiology; Surfactants; Commodity research; Industrial commodities; Commodity science; Sewage treatment plants

• Czasopismo: Studia Doktorantów / Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu
• Rocznik: 2012
• Numer: nr 11 Gospodarka Technologia Zarządzanie
• Strony: 272--280

Twórcy

autor

Dorota Nowicka

• Politechnika Poznańska

autor

Aleksandra Hołderna-Odachowska

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• Busse, H.S., Denner, E., Buczolits, S., Salkinoja-Salonen, M., Bennasar, A., Kampfer, P., 2003, Sphingomonas aurantiaca sp. nov., Sphingomonas aerolata sp. nov. and Sphingomonas faeni sp. nov., Air- and Dustborne and Antarctic, Orange-pigmented, Psychrotolerant Bacteria, and Emended Description of the Genus Shingomonas, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 53, s. 1253-1260.
• Coppotelli, B.M., Ibarrolaza, A., Dias, R.L., Del Panno, M.T., Berthe-Corti, L., Moreli, I.S., 2010, Study of the Degradation Activity and the Strategies to Promote the Bioavailability of Phenanthrene by Sphingomonas paucimobilis Strain 20006FA, Environmental Microbiology, 59, s. 266-276.
• Hołderna-Odachowska, A., Nowicka D., 2010, Identyfikacja metabolitów biodegradacji oksyetylenowanych alkoholi przez bakterie szczepu Brevundimonas vesicularis przy użyciu chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrem mas (LC/MS/MS), V Ogólnopolska Konferencja Naukowa Nauka i Przemysł, t. 1, Kraków.
• http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Sphingomonas.
• Jiaxi, L., Ji-Dong, G., Jun-hua, Y., 2005, Degradation of Dimethyl Terephthalate by Pasteurella multocida Sa and Sphingomonas paucimobilis Sy Isolated from Mangrove Sediment, International Biodeterioration & Biodegradation, 56, s. 158-165.
• Market Report: World Surfactant Market. Acmite Market Intelligence, 2010, Jun.