Aldicarb biodegradation by soil bacteria
Aldikarbın toprak bakterileri ile biyodönüşümü
- Tez No: 38578
- Danışmanlar: DOÇ.DR. FADIL E. ŞERİF
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Aldikarb, Biyodegradasyon, Aldikarb okzim, Metilamin, Metilopilus, Aldicarb, Biodegradation, Aldicarb oxime, Methylamine, Methylopilus
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
öz ALDİKARBIN TOPRAK BAKTERİLERİ İLE BİYODÖNÜŞÜMÜ Halıcıgil, Cihan Master Tezi Tez Yöneticisi: Prof. Dr. N. Gürdal ALAEDDİNO?LU : Assoc. Prof. Fadıl E. ŞERİF Ocak, 1993, 115 sayfa Temik® (Union Carbide UC-21 149) %10 aldikarbm f2-metil-2-(metiltio) propionaldehid O-(metilcarbamil) oksim], formülasy onunun ticari adıdır. Bu karbamat pestisidi, çeşitli bitki zararlılarının kontrolünde kullanılmaktadır. Aldikarb (AS) öldürücü etkisini, asetilkolin estraz enzimini aktivitesini yok ederek gösterir. Post sinaptik hücrelede bulunan reseptör proteinleri uyaran asetilkolin, asetilkolin esteraz enziminin aktivitesinin kaybetmesi sebebiyle ortadan kalkmaz ve uyanma devam eder. Bu uyanmın devamı sonucunda spastik parliz gelişir. Aldikarbın yüksek miktarlarda kullanılması, ve yeraltı sularında bu pestisidin birikimi, potansiyel bir problem olarak ortaya çıkmakta ve özelliklede çiftçiliğin yoğun olarak yapıldığı bölgelerde görülmektedir. Bu sorunun ortadan kaldınlmasındaki yaklaşımlardan biride biyolojik yıkımdır. vıAldikarb ve bakteriyal parçalanma ürünlerinin ayrıştırılması ve tesbiti, UV detektörlü isokartik“reversed phase”HPLC ve siyanopropil silika colon kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada, uzun süreli Temik uygulamış toprak örneklerinden, karbon ve enerji ihtiyacına dayalı zenginleştirme yöntemi ile aldikarbı tüketebilen bir saf bakteri kültürü izole edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları bu bakterinin Metilopilus Cinsine ait olduğunu göstermiştir. Metilopilus'1 dan hazırlanan canlı hücreden ayrıştırılmış ham hücre ekstraklan AS yıkımının bir enzimatik reaksyon sonucunda olduğunu ortaya koymuştur. HPLC analizleri bakteri hücrelerinin oluşturduğu yan ürünün, ham extrakarm oluşturduğu AS parçalanma ürünüyle aynı olduğuna işaret etmektedir. Bu bulguların ışığında yapılan araştırmalarda ham extraklann AS ile reakyonu sonucunda metlaminin oluştuğuda gözlenmiştir. Birçok bulgu aldikarbm bakteri tarafından üretilen bir esteraz enzimi yardımı ile aldikarb ozime ve metilkarbamata parçalandığına işaret etmektedir. Oluşan metilkarbamat kimyasal açıdan kararsız olduğu için C02 ve metilamine parçalanmaktadır. Metilaminin bakteriyal asimilasyonu öncelikle vıımetilaminin fomaldehite daha sonrada oluşan formaldehitin ya serin yada ribuloz monofosfat yolu iye olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ALDICARB BIOTRANSFORMATION BY SOIL BACTERIA Halıcıgil, Cihan M.S. in Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. N. Gürdal ALAEDDİNO?LU Co-Supervisor: Assoc. Prof. Fadıl E. ŞERİF January, 1993, 115 pages Temik® (Union Carbide UC-21149) is the trade name of a 10% formulation of aldicarb [2-methyl-2-(methylthio) propionaldehyde O- (methylcarbamoyl) oxime]. This carbamate pesticide acts systemically to control a number of species of plant pests. Aldicarb (AS) exerts its odious effect by inhibiting acetylcholinesterase in skeletal muscles. Since acetylcholine is not degraded it can continue to combine with receptor proteins and can continue to stimulate the postsynaptic cell, leading to spastic paralysis. The heavy use of aldicarb may create a potential problem of ground water contamination, particularly, in those areas with extensive farming. A possible approach to solve the contamination problem is microbial degradation (biodegradation). mIn this study a bacterial constium, isolated through enrichment of soil samples with a history of Temik application, was tested for its ability to utilize aldicarb as the sole source of carbon and energy. Separation and detection of aldicarb and its metabolite(s) were followed by isocratic reversed-phase HPLC equipped with UV absorption detector, using a cyanopropyl-silica column. Five bacterial strains were isolated in pure form, one of which was very effective in utilizing 0.005 to 1.0% (w/v) aldicarb within two to four days.Characterization studies proved that this isolate belongs to the Genus Methylophilus. Crude cell-free extracts prepared from the Methylophilus sp. indicated that the degradation of AS is due to enzymatic activity. HPLC-UV analyses showed that the by-product of AS degradation produced by intact bacterial cells and crude extracts were identical. Moreover, methylamine was detected upon incubation of AS with the bacterial crude extract. Several lines of evidence suggest that aldicarb is biotransformed, via constitutively produced bacterial esterase, into aldicarb oxime and methyl carbamate. The latter, being chemically unstable, splits into C02 and methylamine. Bacterial assimilation of methylamine may be first through its conversion into formaldehyde followed by incorporation of formaldehyde into either the serine or the ribulose monophosphate pathway. IV
Benzer Tezler
- Biochemical characterization of N-methylcarbamate pesticide biodegradation by methylotrophic bacteria
N-metilkarbamat pestisitlerin metilotrofik bakteriler ile biyodegradasyonunun biyokimyasal karakterizasyonu
CİHAN HALICIGİL
Doktora
İngilizce
2001
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
DOÇ. DR. M. YAŞAR ÖZDEN
- Methomyl utilisation by methylotrophic bacteria
Metomilin metilotrofik bakteriler ile parçalanması
DENİZ ÖZASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. N. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
- Complete microbial degradation of aldicarb
Aldikarbın tam mikrobiyal degradasyonu
NOSHİN ASGHARİ
Doktora
İngilizce
2003
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
PROF. DR. HALUK ERTAN
- Control of aldicarbconcentration in the environment use of carboxymethyl cellulose microspheres: A two-pronged
Çevredeki aldikarb konsantrasyonunun karboksimetil selüloz mikroküreleri kullanımıyla denetlenmesi ikili biyoteknolojik yaklaşım
FATMA NEŞE KÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Construction of an acetylcholinesterase-cholin oxidase biosensor for the determination of aldicarb
Aldikarb tayini için asetilkolinesteraz-kolin oksidaz biyosensörü yapımı
FATMA NEŞE KÖK
Doktora
İngilizce
2001
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
PROF. DR. FARUK BOZOĞLU