Geri Dön

Complete microbial degradation of aldicarb

Aldikarbın tam mikrobiyal degradasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 143652
  2. Yazar: NOSHİN ASGHARİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU, PROF. DR. HALUK ERTAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Aldikarb, Biyoloji yıkım, Aldikarb oksim, Karbofuran, Pestisid, Toprak, Aldicarb, Biodegradation, Aldicarb oxime, Carbofuran, Pesticides, Soil
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 191

Özet

Mikrobiyal yıkım topraktaki yıkıma dirençli bileşiklerin (pestisid gibi) ortadan kaldırılmasında en önemli yaklaşım gibi görünmektedir. Bu çalışmada, tam mikrobiyal yıkımın anlaşılması için model pestisid olarak aldikarb (AS:Temik®'in aktif bileşeni) [2-metil-2-(metiltio) propionaldehid O- (metil-karbamoil) oksim] seçilmiştir. Aldikarbm ve metabolik ürünlerinin hızlı ve duyarlı bir şekilde belirlenmesinde için UV ışınının ölçümüne dayanan ters-faz HPLC sistemi kullanıldı. Temik uygulanmış toprak örneklerinden, zenginleştirme yöntemiyle, aldicarbı tek karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilen fakültatif metilotrof bir bakteri önceden izole edilmişti (Asghari, 1993). Aldikarbm bu isolat tarafından hidrolizi sonucunda aldikarb oksim, metilamin ve C02 ortaya çıkmaktadır. Ayrıca HPLC, TLC, spektrofotometrik ve NMR analizlerinde de doğrulandığı üzere AS oksim besiyerinde son ürün olarak biriktirmektedir. Ham özütlerde, aldikarb substrat olarak kullandığında, enzimin V^a. ve Km değerleri sırasıyla 0.290 umol.(dak mg protein)"1 ve 2.06 mM olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, enzimin kesinlikle hücre içinde bulunduğunu göstermiştir. Temik uygulanmış topraklardan, zenginleştirme yöntemiyle, aldicarb oksimi tek azot kaynağı olarak kullanabilen bazı bakteriler izole edilmiştir. Yeni izolatlardan birisi olan Methylobacterium mesophilicum, 100 ppm aldikarb oksimi 8-10 gün içerisinde tamamen kullanmıştır. Bu bakterinin Pseudomonas putida ile birlikte bulunduğu bir karışık kültür ise çok daha kısa sürede (4-5 gün), daha yüksek miktarda aldikarb oksimi kullanmıştır. AS oksimi hidrolize eden enzimin aktivitesi, PYE'de üretilmiş mesophilicum 'un hücresiz ham özütlerinde (ultrasonikasyon ve enzimatik parçalama ile hazırlanmış) tesbit edilmiştir. Ham özütün hücre yıkıntısında aktivite saptanaması, enzimin membrana bağlı bir yapı olduğuna işaret etmektedir. AS oksim içeren (lOOppm) ve içermeyen PYE besiyerinde üretilmiş olan hücrelerde yapılan enzim aktivite çalışmaları, AS oksimi hidroliz eden enzimin teşvik edilebilir bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Bu iki bakteri (aldikarbı, aldikarb oksime parçalayan fakültatif methylotroph izolat ve aldikarb oksimi parçalayan mesophilicum) bir araya getirildiğinde AS'nin tamamen parçalandığı gösterilmiştir. Sonuç olarak kültür ortamında AS ve metabolik yan ürünü (AS oksim) tamamen tüketilmiştir. Bu olay aynı zamanda her iki izolatın ham özütleri kullanılarak yapılan deneylerle de gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Microbial degradation appears to be the most important approach in handling recalcitrant compounds (e.g. pesticides) in soil. In the present study, aldicarb (AS: the active ingredient of Temik®) [2- methyl-2-(methylthio) propionaldehyde 0-(methyl-carbamoyl) oxime], was chosen as a model pesticide to understand complete microbial degradation. Reversed-phase HPLC accompanied with UV detection was used for the rapid and sensitive determination of aldicarb and its metabolic byproducts. A facultative methylotrophic bacteria, capable of utilizing aldicarb as the sole carbon and energy source, had been previously isolated (Asghari, 1993) through enrichment from soils with a history of Temik application. The isolate hydrolysed aldicarb into aldicarb oxime (AS oxime), methylamine and C02. Furthermore, AS oxime accumulated in the medium as an end-product as verified by HPLC, TLC, spectrophotometric and NMR analysis. The kinetic studies with the enzyme responsible for aldicarb hydrolysis (also other N-methylcarbamates) was performed in cell-free crude extracts. The Vx^ and Am values for the enzyme with AS as substrate were 0.290 umol.(min.mg protein)"1, 2.06 mM respectively. The results showed that the enzyme is exclusively intracellular. A number of bacteria capable of utilizing aldicarb oxime as the sole source of nitrogen, were isolated through enrichment from soils with a history of Temik application. Among the new isolates, Methylobacterium mesophilicum, utilized 100 ppm aldicarb oxime completely in 8-10 days period and a bacterial consortium, having this particular bacteria along with Psudomonas putida utilized higher amount of aldicarb oxime in much shorter period of time (4-5 days). The activity of the AS oxime hydrolyzing enzyme was determined in crude extracts (prepared by ultrasonication and enzymatic digestion) of Methylobacterium mesophilicum grown in PYE- AS oxime. Activity was detected in the pellet of cell-free crude extract (cell debris) implying that the enzyme was membrane- bound by origin. Enzyme activity studies, performed in PYE grown cells with and without AS oxime (100 ppm), indicated that AS oxime hydolysing enzyme was of inducible nature. When two bacteria (the facultative methylotrophic isolate, degrading aldicarb to aldicarb oxime and the Methylobacterium mesophilicum, that degraded aldicarb oxime) were ultimately brought together; AS was shown to be completely degraded. As a result, no traces of AS and its metabolic byproducts (AS oxime) remained in the culture medium. This was also confirmed by experiments employing crude extracts of both the isolates.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    29270

    Microbial degration of temik aldicarb

    Temik aldicarb'ın mikrobiyal degradasyonu

    NOSHİN ASGHARİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. N. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU

  2. Tez No

    90578

    Enhanced biodegradation of persistent organic pollutants in industrial wastewaters by biosurfactants

    Endüstriyel atıksulardaki kalıcı organik kirleticilerin biyosurfaktantlar ile hızlandırılmış biyolojik parçalanması

    HASAN SARPTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Çevre MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN

  3. Tez No

    75176

    Anerobik çürütücülerde karışım şartlarının çürütücü verimine etkisinin araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    AHMET GÜNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA

  4. Tez No

    419020

    Development of effective molecular approach for determining of the biodegradation potential of petroleum contaminated soil

    Petrolle kirlenmiş toprağın biyodegradasyon potansiyelinin belirlenmesi için etkili moleküler yaklaşımının geliştirilmesi

    AIYOUB SHAHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN İNCE

  5. Tez No

    907853

    Comparison between membrane bioreactor and hybrid membrane bioreactor (IFAS MBR) systems: A pilot scale study

    Membran bı̇yoreaktör ve hı̇brı̇t membran bı̇yoreaktör (IFAS MBR) sı̇stemlerı̇nı̇n karşılaştırılması: Pı̇lot ölçeklı̇ bı̇r çalışma

    MUHAMMED AHMET DEMİRBİLEKLİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

Geri Dön