Evaluation of factors affecting the biotransformation of benzalkonium chlorides by pseudomonas spp.
Benzalkonyum klorürün pseudomonas cinsi bakteriler tarafından biyodönüşümünü etkileyen faktörlerin değerlendirilmesi
- Tez No: 382620
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Microbiology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dördüncül amonyum bileşikleri (DAB'lar) evsel ve endüstriyel bir çok dezenfektan formülasyonunda kullanılan katyonik yüzey aktif kimyasallardır. Bu nedenle evsel ve endüstriyel atıksuda en sık karşılaşılan mikrokirleticilerdendir. Biyodegredasyon DABların çevre üzerindeki olumsuz etkilerini azaltan en önemli mekanizmalardan biridir. Bu çalışmanın temel amacı en sık kullanılan DABlardan biri olan benzalkonyum klorürlerin (BAK) biyolojik sistemlerde biyotransformasyonunun gerçekleştiği optimum koşulları belirlemektir. Daha önce hiçbir Pseudomonas grubuna ait olmayan yeni bir cinse ait BIOMIG1 suşu aktif çamurda BAK biyodegredasyonunu gerçekleştiren anahtar mikroorganizma olarak belirlendi. Bu suş optimum büyüme sıcaklığı 28 oC olan oksidaz ve katalaz pozitif bir γ-Proteobacterium olarak tanımlandı. BIOMIG1 BAK'ı 2.8 mM (1000 mg/L) konsantrasyona kadar maksimum 4 µM/saat (1.4 mg/L-saat) hızda parçalayabilmektedir. Çeşitli biyo-fiziko-kimyasal koşulların BIOMIG1'in BAK degredasyonu üzerindeki etkileri bir set deney ile araştırılmıştır. Herbir koşulda, maksimum büyüme hızı ve yarı doygunluk sabiti gibi kinetik parametreleri deneysel verilerin Michaelis-Menten modeline uydurularak hesaplanmıştır. Kinetik deneyleri ve modelleme sonuçları şöyle özetlenebilir: (1) BAK biyotransformasyonu 108 CFU/mL nin altındaki hücre yoğunluklarında belirli bir gecikmeden sonra başlamaktadır, bu gecikme süresi hücre yoğunluğu azaldıkça artmaktadır; (2) 14 karbonlu alkil grubuna sahip BAKın biyodegradasyon hızı en yüksek olup onu sırasıyla 12 ve 16 karbonlu alkil grubuna sahip BAKlar takip etmektedir; (3) Optimum BAK degredasyon sıcaklığı 42 oC'dir. Buna karşın 45 oC'de BAK mineralize olamayıp, ortamda benzildimetilamin birikimi gözlenmiş, 50 oC'de ise BAK biyotransformasyonu tamamen durmuştur. Bunlara ek olarak BAK biyotransformasyonunun gerçekleşmesi için gereli olan eşik çözünmüş oksijen konsantrasyonu 0.83 mg O2/L olarak tepit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Quaternary ammonium compounds (QACs) are cationic surfactants that are active ingredients of many commercial and industrial disinfectants. Therefore they are major micropollutants found in industrial effluents, sewage, activated sludge, treated wastewater and receiving waters. Biodegradation is considered as the ultimate process to alleviate the impacts of QACs on the environment. The main objective of this study is to determine the optimum conditions for biotransformation of benzalkonium chlorides (BACs), an extensively used QACs, in biological systems. Strain BIOMIG1, a new Pseudomonas species that belongs to none of the previously described Pseudomonas groups, was identified as the key microorganism degrading BACs in activated sludge. BIOMIG1 is an oxidase and catalase positive γ-Proteobacterium that has an optimum growth temperature at 28 oC. BIOMIG1 can degrade BACs up to 2.8 mM (1000 mg/L) with a maximum rate of 4 µM/hr (1.4 mg/L-hr). A set of kinetic assays testing the effect of various bio-physico-chemical factors on BAC degradation by BIOMIG1 was performed. At each condition, kinetic parameters such as maximum growth rate and half-saturation coefficient of BAC degradation by BIOMIG1 were calculated by curve fitting to the experimental data using Michaelis-Menten growth model. Results of kinetic assays and modeling can be summarized as follows: (1) BAC biotransformation experienced a lag-period below 108 CFU/mL cell density and the lag period increased as cell density decreases; (2) Biodegradation rate of BAC with 14 carbon chain length was the highest followed by BACs with 12 and 16 carbon chain length; (3) Optimum BAC degradation temperature was determined as 42 oC. On the other hand, BAC degradation resulted in accumulation of benzyldimethylamine at 45 oC or ceased at 50 oC. Moreover, threshold oxygen concentration for BAC biotransformation was measured as 0.83 mg O2/L.
Benzer Tezler
- Evaluation of the factors affecting the crestal bone level in implants with different designs
Farklı tasarıma sahip implantlarda krestal kemik seviyesine etki eden faktörlerin değerlendirilmesi
TÜMER TEKİN
Doktora
İngilizce
2023
Diş HekimliğiAltınbaş ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKSER ÇAKAR
DOÇ. DR. BAŞAK BIYIKOĞLU
- The evaluation of factors affecting the thermophysical properties of nanofluids via principal component analysis
Nanoakişkanlarin termofiziksel özelliklerini etkileyen faktörlerin temel bileşen analizi yoluyla değerlendirilmesi
NUR DAMLA IŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM LEVENT ALTAN
- Enerji dağıtımında verimliliği etkileyen faktörlerin değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting the efficiency of energy distribution
ONUR DEREBAŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NACİ EMRE ALTUN
- Bireylerin hastalık şiddeti algısıyla sağlık hizmetleri kullanımına etki eden faktörlerin değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting the utilization of health care with individuals' perception of disease severity
DURMUŞ GÖKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Sağlık Kurumları YönetimiSüleyman Demirel ÜniversitesiSağlık Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN ERDEM
- Hipertiroidi hastalarında radyoaktif iyot (I-131) tedavi başarısını etkileyen faktörlerin değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting the success of radioactive iodine I(I 131) treatment in patients with hyperthyroidism
FERHAT ARIK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
UZMAN FERHAT GÖKAY