GAS MIXTURE SEPARATION ON CERAMIC MEMBRANES IMPREGNATED WITH IONIC LIQUID
3. WYNIKI I DYSKUSJA
:SUDF\WHVWRZDQRV]F]HS\GRZ]URVWXZREHFQRĞFL-dioksanu jako jedynego ĨUyGáDRUD]ZREHFQRĞFLLQQHJR]ZLą]NXMDNRVXEVWUDWXZ]URVWRZHJRW celu doboru szczepu zdolnego do degradacji 1,4-dioksanu przeprowadzono testy z wykorzystaniem Stenotrophomonas maltophilia KB2, Rhodococcus erythropolis KB4, Pseudomonas sp. E-93486 oraz Pseudomonas putida mt-2. Szczepy te wybrano na podstawie
wcze-ĞQLHMV]\FK EDGDĔ NWyUH GRZLRGá\ REHFQRĞFL PRQR LFK NRPyUNDFK
6SUDZG]RQRF]\V]F]HS\PDMą]GROQRĞüGR
ĨUyGáDZĊJODLHQHUJLL OXEMDNRVXEVWUDWXQLHZ]URVWRZHJRZXNáDG]LHNRPHWDEROLF Q\P]LQQ\P]ZLą]NLHPMDNRVXEVWUDWHPZ]URVWRZ\P3U]HSURZDG]RQRUyZQLHĪHN SHU\PHQW\ PDMąFH Z\ND]Dü F]\ PRĪOLZH MHVW Z\ NRPyUNDFK
EDNWHU\MQ\FK XNáDGX HQ]\PDW\F]QHJR QLH]EĊGQHJR GR GHJUDGDFML
SU]H] GRGDQLH WROXHQX MHGQHJR ] QDMF]ĊĞFLHM Z\PLHQLDQ\FK Z OLWHUDWXU]H ]ZLą]NX
SREXG]DMąFHJRSURGXNFMĊPRQR
NRPyUHNV]F]HSX ZREHFQRĞFL GLRNVDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD
+RGRZOĊV]F]HSX ]SUREyZHN]EXOLRQHPSU]HQLHVLRQR
KRGRZODQ\FK R REMĊWRĞFL PO L SR X]XSHáQLHQLX SRĪ\ZNą GR
FRMHVWGRZRGHPQDEUDNZNRPyUNDFKWHJRV]F]HSXHQ]\PyZXPRĪO ZLDMąF\FKGHJUDGDFMĊ GLRNVDQXMDNRMHG\QHJRĨUyGáDZĊJODRUD]EUDNPRĪOLZRĞFL
Z\LQGXNRZDQLDWHJRHQ]\PXSU]H]WROXHQXEDGDQ\FKNRPyUHN
EyZHNGREXWHOHN SRF]ąWNRZR 3RSLHUZV]\PSDVDĪX
RREMĊWRĞFLPOLX]XSHáQL QLX SRĪ\ZNą PLQHUDOQą GR PO JĊVWRĞü RSW\F]QD ]DZLHVLQ\ NRPyUHN Z EXWH ]DF]ĊáD VSDGDü U\V 3U]\F]\Qą SRF]ąWNRZHJR Z]URVWX PRJá\ E\ü SR]RVWDáRĞFL
VXEVWUDWyZRGĪ\ZF]\FK]EXOLRQXNWyUHZ NROHMQ\PSDVDĪXXOHJá\Z\F]HUSDQLXDLFK
EUDN VSRZRGRZDá ]DWU]\PDQLH 1D WHM SRGVWDZLH PRĪQD Z\ZQL VNRZDüĪHZNRPyUNDFK( EUDNRZDáR HQ]\PyZQLH]EĊGQ\FK
GLRNVDQXLQLHPRĪQD E\áRWHĪSREXG]LüLFKSURGXNFML
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 77
QDSá\QQHMSRĪ\ZFHPLQHUDOQHMRVNáDG]LHRSLVDQ\PSU]H]*UHĔLZVSyáSUDFRZQLNyZ
NROHNFML .DWHGU\ %LRFKHPLL :\G]LDáX %LRORJLL L 2FKURQ\ ĝURG 8QLZHUV\WHWXĝOąVNLHJRZ
6NáDGSRĪ\ZNLKRGRZODQHMSU]HGVWDZLRQR
ZHZF]HĞQLHMV]\FKSUDFDFK>@
/LWHUDWXUDSRGDMHĪHQD]GROQRĞüV]F]HSyZGRGHJUDGDFML]ZLą]NyZRUJDQLF]Q\FK
ZSá\ZDVXEVWUDW ]NWyU\PE\á\SUH LQNXERZDQH:]ZLą]NX]SRZ\ĪV]\P]DVWRV ZDQRUyĪQHVXEVWUDW\QDSRF]ąWNRZ HWDSLHKRGRZOLNRPyUHN:FHOX
QLD PLNURRUJDQL]PyZ GR EDGDĔ NRPyUNL EDNWHU\MQH SU]HQRV]RQR ]H VNRVyZ
EyZHN]DZLHUDMąF\FKEXOLRQOXESRĪ\ZNĊ]JOXNR]ąOXESRĪ\ZNĊ
RGSRZLHGQLąSRĪ\ZNąPLQHUDOQąLGRGDZDQR y
SRGDMH OLWHUDWXUD QLHNWyUH V]F]HS\ GHJUDGXMąFH WROXHQ PDMą HQ]\P\ XPRĪOLZLDMąFH
UR]NáDG GLRNVDQXMDNRMHG\QHJRĨUyGáDZĊJOD
SRGMĊWRSUyEĊVSUDZG]HQLDF]\WHVWRZDQHV]F]HS\ PRĪQDSU]
VWRVRZDüGRZ]URVWX]WROXHQHPMDNRĨUyGáHPZĊ 1DVWĊSQLHV]F]HS.%SU]HQ V]RQRGRNROEDSR]RVWDáHV]F]HS\GREXWHOHNLX]XSHáQLDQRRGSRZLHGQLąSRĪ\ZNą
PLQHUDOQą DE\ X]\VNDü KRGRZOĊ R REMĊWRĞFL PO 'R KRGRZOL GRGDZDQR RGS ZLHGQL]ZLą]HNMDNRĨUyGáRZĊJODUHJXOXMąFGDZNĊZ ]DOHĪQRĞFLRG]DSR
=DVWRVRZDQR PHWRGĊ WHPSHUDWXURZą WHPSHUDWXUą Z\MĞFLRZą E\áR Û& XWU]\PDQH
SU]H] PLQXW\ SRWHP QDVWĊSRZDá Z]URVW WHPSHUDWXU\ R Û&P
Û&7HPSHUDWXUDLQMHFWRUDLGHWHNWRUDZ\QRVLáDÛ&*D]HPQRĞQ\PE\áKHO
1DVWĊSQ\P HWDSHP EDGDĔ PLDáR E\ü VSUDZG]HQLH
REHFQRĞFLWROXHQXEĊGąZVWDQLHGHJUDGRZDü GLRNVDQMDNRMHG\QHĨUyGáRZĊJOD
XNáDG]LHNRPHWDEROLF]Q\P]WROXHQHP
:SUDF\WHVWRZDQRV]F]HS\GRZ]URVWXZREHFQRĞFL
ĨUyGáDRUD]ZREHFQRĞFLLQQHJR]ZLą]NXMDNRVXEVWUDWXZ]URVWRZHJR
ĞQLHMV]\FK EDGDĔ NWyUH GRZLRGá\ REHFQRĞFL PRQRoksygenazy w LFK NRPyUNDFK
6SUDZG]RQRF]\V]F]HS\PDMą]GROQRĞüGRbiodegradacji 1,4-dioksanu jako jedynego ĨUyGáDZĊJODLHQHUJLL OXEMDNRVXEVWUDWXQLHZ]URVWRZHJRZXNáDG]LHNRPHWDEROLFz- Q\P]LQQ\P]ZLą]NLHPMDNRVXEVWUDWHPZ]URVWRZ\P3U]HSURZDG]RQRUyZQLHĪHNs-SHU\PHQW\ PDMąFH Z\ND]Dü, F]\ PRĪOLZH MHVW Z\indukowanie w NRPyUNDFK
EDNWHU\MQ\FK XNáDGX HQ]\PDW\F]QHJR QLH]EĊGQHJR GR GHJUDGDFML 1,4-dioksanu po-SU]H] GRGDQLH WROXHQX MHGQHJR ] QDMF]ĊĞFLHM Z\PLHQLDQ\FK Z OLWHUDWXU]H ]ZLą]NX
SREXG]DMąFHJRSURGXNFMĊPRQRoksygenazy u bakterii.
Rys. 2. Wzrost NRPyUHNV]F]HSXmt-2 w kolbach ZREHFQRĞFL 1,4-GLRNVDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD Fig.2. The growth of mt-2 cells with 1,4-dioxane as the only carbon source
+RGRZOĊV]F]HSXPseudomonas putida mt-]SUREyZHN]EXOLRQHPSU]HQLHVLRQR
do butelek KRGRZODQ\FK R REMĊWRĞFL PO L SR X]XSHáQLHQLX SRĪ\ZNą GR ml dodawano 1,4-dioksan. Hodowle prowadzono 17 dni i nie stwierdzono przyrostu bio-masy (rys. 2), FRMHVWGRZRGHPQDEUDNZNRPyUNDFKWHJRV]F]HSXHQ]\PyZXPRĪOi-ZLDMąF\FKGHJUDGDFMĊ-GLRNVDQXMDNRMHG\QHJRĨUyGáDZĊJODRUD]EUDNPRĪOLZRĞFL
Z\LQGXNRZDQLDWHJRHQ]\PXSU]H]WROXHQXEDGDQ\FKNRPyUHNdlatego zaprzestano dalszej hodowli.
W przypadku szczepu Pseudomonas sp. E-93486, po przeniesieniu hodowli z pro-EyZHNGREXWHOHN, SRF]ąWNRZR stwierdzono wzrost absorbancji. 3RSLHUZV]\PSDVDĪX
(przeniesieniu hodowli do nowych, sterylnych butelek RREMĊWRĞFLPOLX]XSHáQLe-QLX SRĪ\ZNą PLQHUDOQą GR PO JĊVWRĞü RSW\F]QD ]DZLHVLQ\ NRPyUHN Z EXWHlce ]DF]ĊáD VSDGDü U\V. 3 3U]\F]\Qą SRF]ąWNRZHJR Z]URVWX PRJá\ E\ü SR]RVWDáRĞFL
VXEVWUDWyZRGĪ\ZF]\FK]EXOLRQXNWyUHZ NROHMQ\PSDVDĪXXOHJá\Z\F]HUSDQLXDLFK
EUDN VSRZRGRZDá ]DWU]\PDQLH dalszego wzrostu. 1D WHM SRGVWDZLH PRĪQD Z\ZQLo-VNRZDüĪHZNRPyUNDFK(-93486 prawdopodobnie EUDNRZDáR HQ]\PyZQLH]EĊGQ\FK
do degradacji 1,4-GLRNVDQXLQLHPRĪQD E\áRWHĪSREXG]LüLFKSURGXNFML
0
Czas hodowli (doba)
78 (6=&=<5%$i inni
Rys. 3. Wzrost komórek szczepu E-93486 w kolbach ZREHFQRĞFL 1,4-diokVDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD (A) i SRSLHUZV]\PSDVDĪX%
Fig. 3. The growth of E-93486 cells with 1,4-dioxane as the only carbon source (A) and after the first passage (B)
Rhodococcus erythropolis KB4, podobnie jak szczep E- EH]SRĞUHGQLR SR
przeniesieniu z SUREyZHN GR EXWHOHN obserwowano Z]URVW NRPyUHN natomiast po SDVDĪXQDVWąSLáR]DKDPRZDQLHZ]URVWX, FRSR]ZROLáRZ\FLąJQąüSRGREQHZQLRVNLMDN
w przypadku szczepu E-93486 (rys. 4).
Rys. 4 Wzrost komórek szczepu KB4 ZREHFQRĞFL 1,4-diokVDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD(A) i po pierwszym SDVDĪX%
Fig.4. The growth of KB4 cells with 1,4-dioxane as the only carbon source (A) and after the first passage (B)
Wykresy RSLVXMąFHZ]URVWNRPyUHNV]F]HSX Stenotrophomonas maltophilia KB2 Z REHFQRĞFL -GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD SU]HGVWDZLDMą U\VXQNL 5 A i 5 B. Nie stwierdzono wzrRVWXEDGDQHJRV]F]HSXZREHFQRĞFL 1,4-GLRNVDQX:\NRQDQLHSDVDĪX
E\áR PRĪOLZH G]LĊNL GRĞü Z\VRNLHM OLF]ELH NRPyUHk uzyskanej po etapie hodowli
0
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
2WU]\PDQHZ\QLNLVXJHUXMąĪH XNáDG
NWyU\ XPRĪOLZLDáE\ PX Z\NRU]\VWDQLH GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD
ZREHFQRĞFL ĨUyGáDZĊJOD
SDVDĪX%
=JRGQLH ] OLWHUDWXUą ]GROQRĞü UR]NáDGX GLRNVDQX PRĪQD Z\L GXNRZDü SU]\
3RQLHZDĪ ZH ZF]HĞQLH V]\FKEDGDQLDFKVWZLHUG]RQRĪH
QLHSRWUDILąZ\NRU]\VW\ZDüWROXHQXMDNRĨUyGáDZĊJODGRGDQRWROXHQW\ONRGR
VNRVXZ\NRQDQRZSUREyZNDFK]DZLHUDMąF\FKEXOLRQR Ī\ZF]\SRĪ\ZNĊPLQHUDOQą]JOXNR]ą SRĪ\ZNĊPLQHUDOQą +RGRZOĊ
QD EXOLRQLH RGĪ\ZF]\P SR SUREyZNL ] SRĪ\ZNą PLQHUDOQą
GRGDQRWROXHQ3RGREQHSRVWĊSRZDQLH]DVWRVRZDQRZSU]\SDGNXNRPyUHNKRGRZ Q\FK]JOXNR]ąMDNRVXEVWUDWHPRGĪ\ZF]\P'RGDQLHEXOLRQXLJOXNR]\PLDáRXPRĪ
OLZLüQDPQRĪHQLHNRPyUHNV]F]HSX.%DGRGDWNRZRZ\ND]DüF]\URG]DMVXEVWUDWX
RGĪ\ZF]HJR PRĪH ZSá\Qąü QD SRWHQFMDOQą GHJUDGDFMĊ WROXHQX 1D SRGVWDZLH SU]
SURZDG]RQ\FKSRPLDUyZVWZLHUG]RQRĪHWROXHQQLHPRĪHE\üVXEVWUDWHPRGĪ\ZF]\P ]RZDüSU]H]GQL ]HVNRVX GRSRĪ\ZNL PLQHUDOQHMGR
NWyUHMGRGDQRWROXHQZ\ND]Dá\SHZLHQZ]URVWQLHVWHW\E\áRQVáDE\L
1DSRGVWDZLHX]\VNDQ\FKZ\QLNyZPRĪQDVWZLHUG]LüĪHNRPyUNLV]F]HSX
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 79
ZREHFQRĞFL VDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD (A) i SRSLHUZV]\PSDVDĪX%
EH]SRĞUHGQLR SR
SUREyZHN GR EXWHOHN Z]URVW NRPyUHN
SDVDĪXQDVWąSLáR]DKDPRZDQLHZ]URVWX FRSR]ZROLáRZ\FLąJQąüSRGREQHZQLRVNLMDN
ZREHFQRĞFL VDQXMDNRĨUyGáDZĊJOD(A) i po pierwszym SDVDĪX%
RSLVXMąFHZ]URVWNRPyUHNV]F]HSX
Z REHFQRĞFL GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD SU]HGVWDZLDMą U\VXQNL
RVWXEDGDQHJRV]F]HSXZREHFQRĞFL GLRNVDQX:\NRQDQLHSDVDĪX
E\áR PRĪOLZH G]LĊNL GRĞü Z\VRNLHM OLF]ELH NRPyUH
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
w probówkach. 2WU]\PDQHZ\QLNLVXJHUXMąĪH szczep KB2 nie posiada XNáDGu enzy-matycznego NWyU\ XPRĪOLZLDáE\ PX Z\NRU]\VWDQLH -GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD
i energii.
Rys. 5. Wzrost komórek szczepu KB2 ZREHFQRĞFL 1,4-dioksanu jako ĨUyGáDZĊJOD (A) i po pierwszym SDVDĪX%
Fig.5. The growth of KB2 cells with 1,4-dioxane as the only carbon source (A) and after the first passage (B)
=JRGQLH ] OLWHUDWXUą ]GROQRĞü UR]NáDGX -GLRNVDQX PRĪQD Z\LnGXNRZDü SU]\
pomocy toluenu (Mahendra i Alvarez-Cohen, 2006) [23] 3RQLHZDĪ ZH ZF]HĞQLHj-V]\FKEDGDQLDFKVWZLHUG]RQRĪHPseudomonas sp. E-93486 oraz Pseudomonas putida mt-QLHSRWUDILąZ\NRU]\VW\ZDüWROXHQXMDNRĨUyGáDZĊJODGRGDQRWROXHQW\ONRGR
hodowli szczepu KB2.
Posiew szczepu KB2 ze VNRVXZ\NRQDQRZSUREyZNDFK]DZLHUDMąF\FKEXOLRQRd-Ī\ZF]\SRĪ\ZNĊPLQHUDOQą]JOXNR]ą lub SRĪ\ZNĊPLQHUDOQąz toluenem+RGRZOĊ
QD EXOLRQLH RGĪ\ZF]\P SR h przeniesiono do SUREyZNL ] SRĪ\ZNą PLQHUDOQą
i GRGDQRWROXHQ3RGREQHSRVWĊSRZDQLH]DVWRVRZDQRZSU]\SDGNXNRPyUHNKRGRZa-Q\FK]JOXNR]ąMDNRVXEVWUDWHPRGĪ\ZF]\P'RGDQLHEXOLRQXLJOXNR]\PLDáRXPRĪ
OLZLüQDPQRĪHQLHNRPyUHNV]F]HSX.%DGRGDWNRZRZ\ND]DüF]\URG]DMVXEVWUDWX
RGĪ\ZF]HJR PRĪH ZSá\Qąü QD SRWHQFMDOQą GHJUDGDFMĊ WROXHQX 1D SRGVWDZLH SU]e-SURZDG]RQ\FKSRPLDUyZVWZLHUG]RQRĪHWROXHQQLHPRĪHE\üVXEVWUDWHPRGĪ\ZF]\P
GODNRPyUHN.%SRQLHZDĪV]F]HSWHQQLHZ\ND]XMHZ]URVWXMHĞOLWROXHQ]RVWDQLH
dodany jaNRMHG\QHĨUyGáRZĊJOD (rys. 6 i 7). 1DMVáDEV]\Z]URVW uzyskano dla zawiesi-ny bakterii SLHUZRWQLHKRGRZDQHMZSUREyZNDFK]EXOLRQHP. Po przelaniu kultury do SUREyZHN]SRĪ\ZNąPLQHUDOQą i dodaniu toluenu SRF]ąWNRZo obserwowano wzrost biomasy. Natomiast trzeciej dawki toluenu NRPyUNL.% QLHSRWUDILá\]GHPLQHUDOi-]RZDüSU]H]GQL Szczep KB2 przeniesiony ]HVNRVX GRSRĪ\ZNL PLQHUDOQHMGR
NWyUHMGRGDQRWROXHQZ\ND]Dá\SHZLHQZ]URVWQLHVWHW\E\áRQVáDE\L bardzo wolny (rys.7A). 1DSRGVWDZLHX]\VNDQ\FKZ\QLNyZPRĪQDVWZLHUG]LüĪHNRPyUNLV]F]HSX
0
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
80 (6=&=<5%$i inni
.%QLHURVQąZREHFQRĞFLWROXHQXQDW\OHHIHNW\ZQLHDE\PRĪOLZHE\áRLFKZ\No-rzystanie w dalszych badaniach.
Rys. 6. Wzrost NRPyUHNV]F]HSX KB2 ZREHFQRĞFL toluenu MDNRĨUyGáDZĊJOD. BakteriH]HVNRVX]RVWDá\
przeniesione do SUREyZki ]SRĪ\ZNąPLQHUDOQąLGRGDQo toluen
Fig. 6. The growth of KB2 cells with toluene as the only carbon source. The cells from agar plates were moved to the mineral medium and toluene was added
Rys. 7. Wzrost NRPyUHNV]F]HSX KB2 ZREHFQRĞFL toluenu MDNRĨUyGáDZĊJOD. BakteriH]HVNRVX]RVWDá\
przeniesione do SUREyZki z EXOLRQHPRGĪ\ZF]\P (A) lub do SUREyZki z SRĪ\ZNąPLQHUDOQą]JOXNR]ą (B). Po 24 h hodowle przeniesiono do nowej SUREyZki ]SRĪ\ZNąPLQHUDOQąLGRGDQo toluen Fig. 7. The growth of KB2 cells with toluene as the only carbon source. The cells from agar plates were transferred to the nutritional broth (A) or to the mineral medium with glucose (B). After 24 h the culture
was transferred to the mineral medium and 1,4-dioksan was added every 24 h
.ROHMQ\PHWDSHPSUDFE\áRVSUDZG]HQLHczy szczep Stenotrophomonas maltophi-lia KB2 przystosowany ZF]HĞQLHM GR GHJUDGDFML IHQolu, posiada ]GROQRĞü UR]NáDGX
1,4-
Czas hodowli (doba)
0
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
GODWHJRSRGMĊWRSUDFHSR]ZDODMąFHVWZLHUG]Lü F]\ PRĪOLZH MHVW Z\NRU]\VWDQLH NRPyUHN GHJUDGXMąF\FK IHQRO GR UR]NáDGX
1DSRGVWDZLHX]\VNDQ\FKZ\QLNyZVWZLHUG]RQRĪHZF]HĞQLHMV]HSU]\VW
GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD SU]HSURZDG]RQR SUyE\ NRPHWDEROLF]QHJR
UR]NáDGXWHVWRZDQHJR]ZLą]NXZREHFQRĞFLIHQROX
ND]Dá\Z]URVWDEVRUEDQFMLDFR]DW\PLG]LH OLF]E\NRPyUHN.%JG\GRKRGRZOLGRGDZDQ\E\á ]DUyZQRIHQROMDNL
]QDF]ąFR]ZLĊNV]RQRGDZNĊIHQROXU\V GRLORĞFLGRGDZDQHMVWDQGDUWRZRZF]DVLHKRGRZOLEDGDQHJRV]F]HSX]IHQROHP
MDNR MHG\Q\P ĨUyGáHP ZĊJOD ] O GR O IHQROX -HGQRF]HĞQLH DQDOL]\
SR]ZROLá\VWZLHUG]LüĪHRLOHIHQROE\á GHJUDGRZDQ\]XSHáQLH
NDĪGHMNROHMQHM ZDá ZKRGRZOLDMHJRVWĊĪHQLHZ]
VWDáRZUD]]NROHMQRZSURZDG]DQ\PLGDZNDPL
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 81
.%QLHURVQąZREHFQRĞFLWROXHQXQDW\OHHIHNW\ZQLHDE\PRĪOLZHE\áRLFKZ\N
NRPyUHNV]F]HSX ZREHFQRĞFL MDNRĨUyGáDZĊJOD H]HVNRVX]RVWDá\
SUREyZ ]SRĪ\ZNąPLQHUDOQąLGRGDQ
NRPyUHNV]F]HSX ZREHFQRĞFL MDNRĨUyGáDZĊJOD H]HVNRVX]RVWDá\
SUREyZ EXOLRQHPRGĪ\ZF]\P SUREyZ SRĪ\ZNąPLQHUDOQą]JOXNR]ą SUREyZ ]SRĪ\ZNąPLQHUDOQąLGRGDQ
.ROHMQ\PHWDSHPSUDFE\áRVSUDZG]HQLH
ZF]HĞQLHM GR GHJUDGDFML IHQ ]GROQRĞü UR]NáDGX
GLRNVDQX.OXF]RZ\PHQ]\PHPV]ODNXUR]NáDGXIHQROXSRGREQLHMDNZSU]\SD
Czas hodowli (doba)
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
ku 1,4-dioksanu jest monooksygenza, GODWHJRSRGMĊWRSUDFHSR]ZDODMąFHVWZLHUG]Lü
F]\ PRĪOLZH MHVW Z\NRU]\VWDQLH NRPyUHN GHJUDGXMąF\FK IHQRO GR UR]NáDGX -dioksanu. 1DSRGVWDZLHX]\VNDQ\FKZ\QLNyZVWZLHUG]RQRĪHZF]HĞQLHMV]HSU]\VWo-sowanie NRPyUHNV]F]HSXStenotrophomonas maltophilia KB2 do degradacji fenolu, nie XPRĪOLZLDW\PNRPyUNRPZ]URVWX]Z\NRU]\VWDQLHP-dioksanu jako jedynego ĨUyGáDZĊJODU\V).
Rys. 8. Wzrost NRPyUHNV]F]HSXKB2 pre-inkubowanego z fenolem. :REHFQRĞFL 1,4-dioksanu jako jedynego ĨUyGáa ZĊJOD
Fig. 8. The growth of KB2 cells pre-incubated with phenol. 1,4-dioxane was a the only carbon source
3RZVWDáRZLHOHSUDFGRW\F]ąF\FKUR]NáDGX-dioksanu (tab. NWyUHGRZRG]ą
ĪH]ZLą]HNWHQPRĪHE\üUR]NáDGDQ\SU]H]EDNWHULHDOERMDNRVDPRG]LHOQ\VXEVWUDW
albo w XNáDG]LHNRPHWDEROLF]Q\P]LQQ\PL]ZLą]NDPLGODWHJRWHĪJG\ZF]HĞQLHMV]H
EDGDQLDZ\ND]Dá\ĪHStenotrophomonas maltophilia .%QLHPD]GROQRĞFLGRZ\No-rzystania 1,4-GLRNVDQX MDNR ĨUyGáD ZĊJOD SU]HSURZDG]RQR SUyE\ NRPHWDEROLF]QHJR
UR]NáDGXWHVWRZDQHJR]ZLą]NXZREHFQRĞFLIHQROX
Testy przeprowadzone w kolbach wyND]Dá\Z]URVWDEVRUEDQFMLDFR]DW\PLG]LH
OLF]E\NRPyUHN.%JG\GRKRGRZOLGRGDZDQ\E\á ]DUyZQRIHQROMDNL-dioksan.
Po pierwszym tygodniu hodowli (rys. 9A]QDF]ąFR]ZLĊNV]RQRGDZNĊIHQROXU\V
9BGRLORĞFLGRGDZDQHMVWDQGDUWRZRZF]DVLHKRGRZOLEDGDQHJRV]F]HSX]IHQROHP
MDNR MHG\Q\P ĨUyGáHP ZĊJOD ] O GR O IHQROX -HGQRF]HĞQLH DQDOL]\
chromatograficzne SR]ZROLá\VWZLHUG]LüĪHRLOHIHQROE\á GHJUDGRZDQ\]XSHáQLH po NDĪGHMNROHMQHMdawce, o tyle 1,4-dioksan pozostaZDá ZKRGRZOLDMHJRVWĊĪHQLHZ]ra-VWDáRZUD]]NROHMQRZSURZDG]DQ\PLGDZNDPL
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
0 5 10 15 20
Absorbancja
Czas hodowli (doba)
82 (6=&=<5%$i inni
Rys. 9. Wzrost komórek szczepu KB2 pre-inkubowanego z fenolem. Fenol i 1,4-dioksan VWDQRZLá\ĨUyGáo ZĊJOD$LSRSLHUZV]\PSDVDĪX%
Fig. 9. The growth of KB2 cells pre-incubated with phenol. 1,4-dioxane and phenol was added every 24 h to the culture (A) and after first passage (B).
3U]HSURZDG]RQRZVWĊSQHEDGDQLDZSá\ZX-GLRNVDQXQDUR]NáDGIHQROXZUHDk-torze okresowym SU]H]UyĪQHV]F]HS\EDNWHULL%DGDQLDSU]HSURZDG]RQRGODUyĪQ\FK
VWĊĪHĔSRF]ąWNRZ\FKfenolu i 1,4-GLRNVDQX'ODNDĪGHJRHNVSHU\PHQWX, na podstawie krzywej wzrostu biomasy, Z\]QDF]RQRZáDĞFLZąV]\ENRĞüZ]URVWX]QDFK\OHQLDSUo-VWHM QD SyáORJDU\WPLF]Q\P Z\NUHVLH ]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLDELRPDV\ RG F]DVXKRGRZOL
$QDOL]RZDQD E\áD ID]D Z]URVWX Z\NáDGQLF]HJR SRGF]DV NWyUHM ZáDĞFLZD V]\ENRĞü
Z]URVWXPLNURRUJDQL]PyZMHVWVWDáDU\V10, 12, 14, 16).
6WZLHUG]RQR ĪH Z PRPHQFLHFDáNRZLWHJR Z\F]HUSDQLDIHQROX Z UHDNWRU]H koĔ
F]\áDVLĊUyZQLHĪID]DZ]URVWX3RGREQH]MDZLVNRPRĪQDE\áR]DREVHUZRZDüZSU]y-SDGNXJG\IHQROE\áMHG\Q\PĨUyGáHPZĊJODZKRGRZOL3RZ\F]HUSDQLXVLĊIHQROX
REVHUZRZDQRSRMDZLHQLHVLĊID]\]DPLHUDQLDF]\OLWDNLHJRRNUHVXZKRGRZOLNLHG\
F]ĊĞüSRSXODFMLVWDMHVLĊSRNDUPHPGODLQQ\FKNRPyUHN. Dla przeprowadzanych po-PLDUyZZ\]QDF]RQRZVSyáF]\QQLN]DPLHUDQLDNRPyUHNkd) (rys. 10, 12, 14, 16) opi-VDQHJR]DOHĪQRĞFLą
X dt k
dX
d
Na rysunkach 11, 13, 15 i 17 SU]HGVWDZLRQR]DPLDQ\VWĊĪHĔVXEVWUDWyZRUD]ELo-masy w F]DVLH WUZDQLD HNVSHU\PHQWyZ We wszystkich przeprowadzanych ekspery-PHQWDFK IHQRO XOHJDá FDáNRZLWHM GHJUDGDFML SRGF]DV JG\ -GLRNVDQ SR]RVWDZDá
w mieszaninie reakcyjnej.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0 2 4 6
Abosrbancja
Czas hodowli (doba) A
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
0 2 4 6 8
Absorbancja
Czas hodowli (doba) B
:\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZH JÂP JÂP
ZVSyáF]\QQLND]DPLHUDQLD
JÂP JÂP
VWĊĪHĔIHQROXL GLRNVDQX6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZHIHQRO JÂP JÂP
5ð 5ð
6WĊĪHQLHJÂP
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 83 VWHM QD SyáORJDU\WPLF]Q\P Z\NUHVLH ]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLDELRPDV\ RG F]DVXKRGRZOL
$QDOL]RZDQD E\áD ID]D Z]URVWX Z\NáDGQLF]HJR SRGF]DV NWyUHM ZáDĞFLZD V]\ENRĞü
Z]URVWXPLNURRUJDQL]PyZMHVWVWDáDU\V
6WZLHUG]RQR ĪH Z PRPHQFLHFDáNRZLWHJR Z\F]HUSDQLDIHQROX Z UHDNWRU]H Ĕ
F]\áDVLĊUyZQLHĪID]DZ]URVWX3RGREQH]MDZLVNRPRĪQDE\áR]DREVHUZRZDüZSU] F]DVLH WUZDQLD HNVSHU\PHQWyZ
PHQWDFK IHQRO XOHJDá FDáNRZLWHM GHJUDGDFML SRGF]DV JG\ GLRNVDQ SR]RVWDZDá
Czas hodowli (doba) A
Czas hodowli (doba) B
Rys. 10. :\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
biomasy od czasu (VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 JÂP-3, 1,4-dioksan - S0 JÂP-3) oraz ZVSyáF]\QQLND]DPLHUDQLD
Fig. 10. Estimation of specific growth rate from the semi-logarithmic plot of biomass concentration versus time (for phenol S0 JÂP-3, 1,4-dioxane S0 JÂP-3). Evaluation of decay coefficient
Rys. 11. Zmiany VWĊĪHĔIHQROXL-GLRNVDQX6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZHIHQRO- S0 JÂP-3 i 1,4-dioksan - S0 = 100 JÂP-3
Fig. 11. The variation of biomass, phenol and 1,4-dioxane concentration versus time y = 0,3898x + 3,7561
fenol 1,4-dioksan absorbancja
84 (6=&=<5%$i inni
Rys. 12. :\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
biomasy od czasu (VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 JÂP-3, 1,4-dioksan - S0 = 20 JÂP-3) RUD]ZVSyá
czynnika zamierania
Fig. 12. Estimation of specific growth rate from the semi-logarithmic plot of biomass concentration versus time (for phenol S0 JÂP-3, 1,4-dioxane S0 = 20 JÂP-3). Evaluation of decay coefficient
Rys. 13. Zmiany VWĊĪHĔIHQROXL-dioksanu. 6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 JÂP-3 i 1,4-dioksan - S0 = 20 JÂP-3
Fig. 13. The variation of biomass, phenol and 1,4-dioxane concentration versus time y = 0,4055x + 3,8546
5ð
y = -0,0589x + 5,045 5ð
4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5
0 10 20 30
Ln biomasy
Czas, h
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Absorbancja
6WĊĪHQLHJÂP-3
Czas, h
fenol 1,4-dioksan absorbancja
:\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZH JÂP JÂP RUD]ZVSyá
JÂP JÂP
VWĊĪHĔIHQROXL GLRNVDQX6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZH JÂP JÂP
5ð 5ð
6WĊĪHQLHJÂP
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 85
:\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZH JÂP JÂP RUD]ZVSyá
JÂP JÂP
VWĊĪHĔIHQROXL 6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZH JÂP dioksan JÂP
y = 0,4055x + 3,8546 5ð
0,0589x + 5,045 5ð
fenol dioksan absorbancja
Rys. 14. :\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
biomasy od czasu (VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 JÂP-3, 1,4-dioksan - S0 = 10 JÂP-3) RUD]ZVSyá
czynnika zamierania
Fig. 14. Estimation of specific growth rate from the semi-logarithmic plot of biomass concentration versus time (for phenol S0 JÂP-3, 1,4-dioxane S0 = 10 JÂP-3). Evaluation of decay coefficient
Rys. 15. Zmiany VWĊĪHĔIHQROXL-GLRNVDQX6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZH fenol - S0 JÂP-3 i 1,4-dioksan - S0 = 10 JÂP-3
Fig. 15. The variation of biomass, phenol and 1,4-dioxane concentration versus time y = 0,3459x + 3,7813
fenol 1,4-dioksan absorbancja
86 (6=&=<5%$i inni
Rys. 16. :\]QDF]HQLHZáDĞFLZHMV]\ENRĞFLZ]URVWX]SyáORJDU\WPLF]QHJRZ\NUHVX]DOHĪQRĞFLVWĊĪHQLD
biomasy od czasu (VWĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 = 2JÂP-3, 1,4-dioksan - S0 = 10 JÂP-3) RUD]ZVSyá
czynnika zamierania
Fig. 16. Estimation of specific growth rate from the semi-logarithmic plot of biomass concentration versus time (for phenol S0 = 2JÂP-3, 1,4-dioxane S0 = 10JÂP-3). Evaluation of decay coefficient
Rys. 17. Zmiany VWĊĪHĔIHQROXL-GLRNVDQX6WĊĪHQLDSRF]ąWNRZHfenol - S0 = 2JÂP-3 i 1,4-dioksan - S0 = 10 JÂP-3
Fig. 17. The variation of biomass, phenol and 1,4-dioxane concentration versus time y = 0,358x + 3,7481
fenol 1,4-dioksan absorbancja
-DN PRĪQD ]DREVHUZRZDü QD SRGVWDZLH ZVWĊSQ\FK EDGDĔ ZáDĞFLZD V]\ENRĞü
ZVSyáF]\QQLN]DPLHUDQLDQLHVą]DOHĪQH SRF]ąWNRZHJRVWĊĪHQLD
\QLNLWHZ\PDJDMąGDOV]HMZHU\ILNDFML
:áDĞFLZDV]\ENRĞüUHDNFMLGODUyĪQ\FKSRF]ąWNRZ\FKVWĊĪHĔVXEVWUDWyZ
JÂP JÂP
:áDĞFLZDV]\ENRĞüZ]URVWXPLNURRUJDQL]PyZZ REHFQRĞFL
E\áD QLĪV]D QLĪ JG\ Z Z\VWĊSRZDáW\ONR IHQRO GOD NWyUHJR Z\QRVLáR JÂP DWRPLDVWZVSyáF]\QQLN]DPLHUDQLDE\á
QLHZLĊNV]\GODNRPyUHNKRGRZDQ\FKZREHFQRĞFL MDNRMHG\QHJRĨUyGáD
ZĊJOD Lá
3U]\F]\QEUDNXZ]URVWXEDNWHULLZREHFQRĞFL GLRNVDQXPRĪHE\üZLHOH1D F]ĊĞFLHM Z\PLHQLDQ\PL Z OLWHUDWXU]H E\á\ EUDN RGSRZLHGQLFK HQ]\PyZ V]ODNX UR NáDGX GLRNVDQX OXE EUDN ]GROQRĞFL HIHNW\ZQHJR SU]HWZDU]DQLD PHWDEROLWyZ
SRZVWDMąF\FKZ
SRĞUHGQLZ\PLHQLDQ\ \á +($$NWyU\DNXPX RZDá
VLĊ Z NRPyUNDFK XQLHPRĪOLZLDMąF LFK Z]URVW 9DLQEHUJ L ZVSyáSUDFRZQLF\
V]\ENRĞFLąSRF]ąWNRZąV]DFRZDQąQD PJGLRNVDQXÂK ÂJ766 2ND]DáRVLĊMH QDNĪHV]F]HSWHQQLHPLDá ]GROQRĞFLZ]URVWXZREHFQRĞFL
E\áR QDMSUDZGRSRGREQLHM SRMDZLHQLHP VLĊ Z NRPyUNDFK WRNV\F]QHJR
+($$NWyU\QLHE\á WUDQVIRUPRZDQ\ZNROHMQHSURGXNW\SRĞUHGQ
yZ GHJUDGXMąF\ GLRNVDQ E\á NWyUHJRSRWZLHUG]RQRREHFQRĞüPRQ V\JHQD]\ 0DNV\PDOQD ZáDĞFLZD V]\ENRĞü Z]URVWX Z ]DOHĪQRĞFL RG DXWRUD SUDF\
Z\QRVLáDG]LHĔ OXEG]LHĔ :ĞUyGSURGXNWyZUR]NáDGX
WZLHUG]RQR REHFQRĞü E\á RQ SU]HNV]WDáFDQ\ Z QDVWĊSQH SURGXNW\
SRĞUHGQLHLQLHDNXPXORZDá VLĊZNRPyUNDFK
3U]HSURZDG]RQHWHVW\PDMąFHQDFHOXGREUDQLHPLNURRUJDQL]PyZH
JUDGXMąF\FK GLRNVDQ SR]ZROLá\ VWZLHUG]Lü ĪH EDGDQH GR WHM SRU\ V]F]HS\ QLH
PDMą]GROQRĞFLZ]URVWX] GLRNVDQHPMDNRĨUyGáHPZĊJODFRMHVWZDUXQNLHPQL ]EĊGQ\PGRVWZRU]HQLDPRGHOXNLQHW\F]QHJRUHDNFML2EHFQLHSURZDG]RQHVąHNVS
W\ NWyUH SR]ZROą RNUHĞOLü F]\ V]F]HS\
Vą]GROQHGRZ\NRU]\VWDQLDWHWUDK\GURIXUDQX7+)MDNR
ĨUyGáDZĊJODLF]\PRĪOLZ\EĊG]LHUR]NáDG GLRNVDQXZXNáDG]LHNRPHWDEROLF]Q\P
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 87
3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJR 87