Biologie und Medizin

Abstrakt

Biologische Sanierung von Trichlorpyrbutoxyethylester (TBEE) im Bioreaktor unter Verwendung angepasster Pseudomonas aeruginosa in Scale-up-Prozesstechnik

MH Fulekar*, M Geetha, J Sharma

Pseudomonas aeruginosa wurde mithilfe der Scale-up-Technik an unterschiedliche Konzentrationen des Pestizids Trichlorpyrbutoxyethylester (TBEE) angepasst, nämlich 10,25, 50, 75 und 100 mg/l in MSM, unter Verwendung eines Inkubationsschüttlers bei 37 ºC und 150 U/min. Zu Beginn wurde den Mikroorganismen in Minimalsalzmedium (MSM) unter kontrollierten Bedingungen 14 Tage lang eine TBEE-Konzentration von 10 mg/l zugeführt. Die Kultur wurde anschließend auf eine höhere TBEE-Konzentration hochskaliert, indem ein Milliliter MSM mit einer Konzentration von 10 bis 25 mg/l in MSM überführt und 14 Tage lang ununterbrochen inkubiert wurde. Pseudomonas aeruginosa (NCIM 2074) wurde an steigende TBEE-Konzentrationen von 50 mg/l, 75 mg/l und 100 mg/l angepasst; alle 14 Tage über einen Gesamtzeitraum von 70 Tagen. Während der Anpassungsphase baute Pseudomonas aeruginosa TBEE bei Konzentrationen von 10 mg/l und 25 mg/l vollständig ab, während bei 75 mg/l und 100 mg/l TBEE ein Abbau von 49 % bzw. 23 % beobachtet wurde. Deshalb wurden Bioremediationsstudien bei Konzentrationen von 10, 25 und 50 mg/l TBEE mithilfe der Kolbenschüttelmethode durchgeführt. GCMS-Daten zeigten, dass TBEE bei einer Konzentration von 10 mg/l innerhalb von 3 Tagen und bei einer Anfangskonzentration von 25 mg/l innerhalb von 5 Tagen zu 100 % abgebaut wurde. Im Fall einer Anfangskonzentration von 50 mg/l TBEE blieb die Verbindung jedoch 8 Tage lang bestehen. Als wichtigste Zwischenprodukte während der Bioremediation von TBEE erwiesen sich 3,5,6-Trichlor-2-pyridinol und 2,4,6-Trichlorbenzolamin. Diese Zwischenprodukte sind weniger giftig als die Ausgangsverbindungen, die sich bei langfristiger Akklimatisierung in umweltfreundliche Verbindungen umwandeln würden.