Impact of biochemical parameters of genetically different pseudomonads at the degradation of phenolic compounds

Date

2008-05-22T08:05:45Z

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

The main aim of the thesis was assessment of the relevance of biochemical parameters of genetically different indigenous pseudomonads isolated from continuously polluted water in degradation of phenolic compounds. The role of accumulation of catabolic intermediates in decomposition of phenolic compounds in mixed substrate cultivations, determination of kinetic parameters of genetically dissimilar strains and the effectiveness of phenol/p-cresol degrading indigenous bacterial strains on phenolic leachate or shale oil containing microcosm experiments were also studied. Based on the results presented in the thesis, following conclusions are made concerning three main subjects studied: 1. Simultaneous or sequential utilization of substrates from mixtures (combining phenol, p-cresol, benzoate, p-hydroxybenzoate, dimethylphenols) depended on catabolic pathways used for degradation and on accumulation of catabolic intermediates (p-hydroxybenzoate, catechol or 4-hydroxy-2-methylbenzaldehyde); 2. Evaluation of biodegradation efficiency of genetically different phenol hydroxylases-possessing pseudomonads by kinetic parameters of phenol-oxygenation and growth on phenol showed that strains possessing either single- or multicomponent phenol hydroxylase are distributed between separate groups; 3. Specific bacterial populations are selected in phenolic leachate and shale oil-amended microcosms, and strains possessing dissimilar pathways for degradation of aromatic compounds hold different potential for bioremediation. Consequently, the data obtained in this research can be useful for designing effective bioaugmentation technology of phenolic waste.

Description

Käesolevas töös uuriti pideva fenoolse reostusega veest eraldatud geneetiliselt erinevate pseudomonaadide võimet ja efektiivsust lagundada fenoolsete ühendite segusid üksik- ja segakultuuridena, määrati erinevaid fenooli hüdroksülaase omavate tüvede kineetilisi parameetreid ning selgitati tüüptüvede osakaal ja käitumine poolkoksiladestute nõrgvett või põlevkiviõli sisaldavates mikroksosmikatsetes. Töö peamised tulemused võib kokkuvõtta järgnevalt: 1.Substraatide samaaegne või järjestikuline kasutamine segudest (kombineerides omavahel fenooli, p-kresooli, bensoaati, p-hüdroksübensoaati ja dimetüülfenoole) sõltub ühendite lagundamisel osalenud kataboolsetest radadest ning kataboolsete vaheühendite (katehhool, p-hüdroksübensoaat, 4-hydroksü-2-metüülbensaldehüüd) kogunemisest; 2. Geneetiliselt erinevaid fenooli hüdroksülaase omavate pseudomonaadide biodegradatsiooni efektiivsuse analüüs fenooli oksüdeerimise ja fenoolil kasvu kineetiliste parameetrite alusel näitas, et ühe- või mitmekomponendilist fenooli hüdroksülaasi omavad tüved grupeeruvad erinevatesse rühmadesse; 3. Fenoolset nõrgvett või põlevkivi toorõli sisaldavad bioaugmentatsiooni imitatsioonkatsed segakultuuridega osutasid, et mõlemas mikrokosmis kujunevad välja spetsiifilised bakteripopulatsioonid ning erinevaid aromaatsete ühendite lagundamisradasid omavatel tüvedel on erinev degradatiivne potentsiaal bioremediatsioonil. Kokkuvõtvalt võib öelda, et erinevaid kataboolseid geene omavad pseudomonaadid on sobilikud kasutamiseks mitmesuguste aromaatsete ühenditega saastunud alade ja reovete bioremediatsioonil.

Keywords

Citation