อิทธิพลของความเข้มข้นต่อการกำจัดสารอนิลีนและจลนพลศาสตร์การย่อยสลาย สารอนิลีนด้วยจุลินทรีย์ Pseudomonas fluorescens MC46
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
สารอนิลีนเป็นสารประกอบจำพวกอะโรมาติกเอมีนที่พบการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมเป็นวงกว้าง งานวิจัยนี้มีเป้าหมายเพื่อศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้นต่อการกำจัดสารอนิลีน จลนพลศาสตร์การย่อยสลายสารอนิลีนทางชีวภาพ และการตรวจติดตามสารมัธยันตร์ (intermediate product) การศึกษานี้เลือกใช้ Pseudomonas fluorescens MC46 (MC46) ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายสารประกอบคลอโรอนิลีนได้ ผลการศึกษาพบว่า MC46 (108 ซีเอฟยูต่อมิลลิลิตร) มีประสิทธิภาพการกำจัดสารอนิลีน (1 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อลิตร) ประมาณร้อยละ 17 ถึง 43 การทดลองที่ความเข้มข้นของสารอนิลีนเริ่มต้นน้อย (1 ถึง 10 มิลลิกรัมต่อลิตร) ประสิทธิภาพการกำจัดสูง ส่วนการทดลองที่ความเข้มข้นสารอนิลีนเริ่มต้นสูง (30 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อลิตร) พบว่าจำนวนเซลล์ MC46 และประสิทธิภาพการกำจัดสารน้อยกว่าอย่างชัดเจน ผลการวิเคราะห์จลนพลศาสตร์ของการกำจัดสารอนิลีนแบบมีการยับยั้งเป็นไปตามแบบจำลองของ Andrews โดยมีอัตราการกำจัดสารอนิลีนจำเพาะสูงสุด (qmax) เท่ากับ 1.68x10-4 มิลลิกรัมต่อลิตร/ซีเอฟยูต่อลิตร-วัน ค่าคงที่ครึ่งอิ่มตัว (Ks) เท่ากับ 9.7 มิลลิกรัมต่อลิตร และ ค่าคงที่การยับยั้งสาร (Ki) เท่ากับ 13.9 มิลลิกรัมต่อลิตร จากผลการตรวจติดตามสารมัธยันตร์พบว่าเกิดสารแคทีคอลในระหว่างการทดลองแต่ MC46 สามารถย่อยสลายสารแคทีคอลได้เช่นกัน จากผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นความเป็นไปได้ของ MC46 ในการปฏิบัติงานจริงสำหรับการกำจัดสารอนิลีนและสารมัธยันตร์ที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมในอนาคต
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Bose RS, Dey S, Saha S, Ghosh CK, Chaudhuri MG. Enhanced removal of dissolved aniline from water under combined system of nano zero-valentiron and Pseudomonas putida. sustainable water resources management journal. 2016; 2(2): 143-159.
[3] Northcott J. Kirk-Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology. 3rd. Vol. 2. Ontario (Canada): John Wiley & Sons publishers; 1978. 309.
[4] Zakari S, Liu H, Zhou H. Transport velocities of aniline and nitrobenzene in sandy sediment. Journal of Soils and Sediments. 2019; 19(5): 2570-2579.
[5] Sun W, Li Y, McGuinness LR, Luo S, Huang W, Kerkhof LJ, Mack EE, Häggblom MM, Fennell DE. Identification of anaerobic aniline-degrading bacteria at a contaminated industrial site. Environmental Science and Technology. 2015; 49(18): 11079-11088.
[6] Dewage NB, Liyanage AS, Smith Q, Pittman J, Charles U, Perez F, Hassan EB, Mohan D, Mlsna T. Fast aniline and nitrobenzene remediation from water on magnetized and nonmagnetized Douglas fir biochar. Chemosphere. 2019; 255: 943-953.
[7] Siripattanakul-Ratpukdi S, Vangnai AS, Sangthean P, Singkibut S. Profenofos insecticide degradation by novel microbial consortium and isolates enriched from contaminated chili farm soil. Environmental Science and Pollution Research. 2015; 22(1): 320-328.
[8] Vangnai AS, Petchkroh W. Biodegradation of 4-chloroaniline by bacteria enriched from soil. Federation of European Microbiological Societies. 2007; 268(2): 209-216.
[9] Sipahutar MK, Piapukiew J, Vangnai AS. Efficiency of the formulated plant-growth promoting Pseudomonas fluorescens MC46 Inoculant on triclocarban treatment in soil and its effect on Vigna radiata growth and soil enzyme activities. Journal of Hazardous Materials. 2018; 344: 883-92.
[10] Taweetanawanit P, Ratpukdi T, Siripattanakul-Ratpukdi S. Performance and kinetics of triclocarban removal by entrapped Pseudomonas fluorescens strain MC46. Bioresource Technology. 2019; 274: 113-119.
[11] Sahoo NK, Panigrahy N. Biodegradation and kinetic study of 4-chlorophenol in bioreactor packed with stabilized bacteria entrapped in calcium alginate beads system. Environmental Processes. 2018; 5(2): 287-302.
[12] Hongsawat P, Vangnai AS. Biodegradation pathways of chloroanilines by Acinetobacter baylyi strain GFJ2. Journal of Hazardous Materials. 2011; 186(2-3): 1300-1307.
[13] Ji J, Zhang J, Liu Y. The substrate specificity of aniline dioxygenase is mainly determined by two of its components: glutamine synthetase-like enzyme and oxygenase. Applied Microbiology and Biotechnology. 2019; 103: 6333–6344.
[14] Andrews JF. A mathematical model for the continuous culture of microorganisms utilizing inhibitory substrates. Biotechnology and Bioengineering. 1968; 10(6): 707-723.
[15] Goudar CT, Ganji SH, Pujar BG, Strevett KA. Substrate inhibition kinetics of phenol biodegradation. Water Environment Research. 2000; 72(1): 50-55.
[16] Polymenakou PN, Stephanou EG. Effect of temperature and additional carbon sources on phenol degradation by an indigenous soil Pseudomonad. Biodegradation. 2005; 16(15): 403- 413.
[17] Mpongwana N, Ntwampe SKO, Omodanisi EI, Chidi BS, Razanamahandry LC, Dlangamandla C, Mukandi MR. Bio-Kinetics of simultaneous nitrification and aerobic denitrification (SNaD) by a cyanide-degrading bacterium under cyanide-laden conditions. Applied Sciences. 2020; 10(14): 4823.
[18] Ladino-Orjuela G, Gomes E, da Silva R, Salt C, and Parsons JR. Metabolic pathways for degradation of aromatic hydrocarbons by bacteria. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2016; 237:105-121.
