1 / 16

Kultiv ácia s íran - redukujúc ich baktér ií

Oddelenie minerálnych biotechnológií Ústav geotechniky - Slovenská akadémia vied Watsonova 45, 043 53 Košice, Slovenská republika. Kultiv ácia s íran - redukujúc ich baktér ií. Jozef Molnár , 3.A. Úvod.

tarik-chandler
Download Presentation

Kultiv ácia s íran - redukujúc ich baktér ií

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Oddelenie minerálnych biotechnológií Ústav geotechniky - Slovenská akadémia vied Watsonova 45, 043 53 Košice, Slovenská republika Kultivácia síran-redukujúcichbaktérií Jozef Molnár , 3.A

  2. Úvod Mikroorganizmy sú mikroskopické organizmy ktoré sa nachádzajú prakticky na každom mieste našej zemeguli . Ich veľkosť je rádovo niekoľko µm. Ich hlavnou úlohou je aktívna účasť v biologickom kolobehu prvkov v prírode. Všeobecné rozdelenie mikroorganizmov:

  3. Mikroorganizmy našli svoje uplatnenie v priemysle, medicíne, poľnohospodárstve a pod. Hovoríme o tzv. Biotechnológiách . Biotechnológie sú to biologické procesy ktoré riadenie využívajú vhodné mikroorganizmy, alebo ich metabolické produkty na technologické a iné účely . Biotechnológie hojne využívané aj pri riešení ekologických problémov napr. pri čistení odpadových vôd. Vážnym ekologickým problémom banského, úpravníckeho a metalurgického priemyslu je vznik a úprava odpadových vôd s obsahom ťažkých kovov. Na odstránenie kovov s uvedených vôd existuje mnoho fyzikálnych, chemických a biologicko-chemických metód. Jednou z nich je aj použitie síran-redukujúcich baktérií(SRB).

  4. Síran-redukujúce baktérie Klasifikácia SRB: :PodľaBergeyho taxonomickej klasifikácie, sú síran-redukujúce baktérie zatriedené do sekcie 7 – Disimilačné síran- alebo síru- redukujúce baktérie. Vývoj :  1895 M. W. Beijerick Spirillumdesulfuricans  1936 Kluyver a vanNiel Desulfovibriodesulfuricans  1965 Campbell a Postgate DesulfovibrioDesulfotomaculum V súčasnej dobe je známych 36 rodov SRB. Vlastnosti SRB: Morfologické vlastnosti: Tvar buniek SRB je veľmi rozmanitý a môže byť vo forme kokov, malých oválnych tyčiniek, malých oválnych tyčiniek v agregátoch, vibrií, veľkých tyčiniek s endospórami alebo bez nich a podobne

  5. Fyziologické vlastnosti: • Na základe výsledkov fyziologických testov sú SRB : -chemoorganotrófné -striktne anaeróbne -s optimálnymi rastovými hodnotami: - pH 6,5 až 7,3 - oxidačno-redukčného potenciálu od -100mV do -200mV • - teploty: - pre mezofilné druhy 30 - 37 C  • - pre termofilné druhy 50 - 70 C . Kultivačné vlastnosti: Pre kultiváciu SRB sa používa selektívna živná pôda podľa J. Postgate ,ktorá je v literatúre označovaná ako živná pôda DSM – 63,kde zdrojom uhlíka je laktát sodný a zdrojom síranov síran sodný. Biochemické vlastnosti: -základným metabolickým procesom SRB anaeróbna redukcia síranov.

  6. Autotrofná redukcia síranov: Pri ktorej energetickým zdrojom je plynný vodík a prebieha v niekoľkých stupňoch a celý dej je možné vyjadriť sumárne rovnicou SRB 4 H2 + SO42- —————> S2- + 4 H2O Heterotrofná redukcia síranov: Pri ktorej sú energetickým zdrojom jednoduché organické látky (laktát, fumarát, pyruvát, niektoré alkoholy a podobne). SRB 4 CH3COCOONa + 5 MgSO4 ————> 5 MgCO3 + 2 Na2CO3 + 5 H2S + 5 CO2 + H2O Me2+ + H2S ————> MeS + 2H+

  7. Uvedené reakcie 1,2 až 3 poukazujú na možnosť využitia síran-redukujúcich baktérií pri odstraňovaní ťažkých kovov z priemyselných odpadových vôd. Je to biologickochemická metóda ktorá v praxi predstavuje jednu zo základných metód bioremediácie tzv. kyslých banských vôd. Jej praktické využitie je závislé od mnohých ekonomických faktorov medzi ktoré patrí najme správna voľba vhodného substrátu pre rast SRB, teda pre produkciu biogénneho sulfánu. Základným energetickým substrátom pre SRB je laktátsodný, ktorého cena je pre využitie v praxi pomerne vysoká. Z týchto dôvodov hlavným cieľom predpokladanej práce bolo nájsť vhodný, ekonomicky menej náročný substrát.

  8. Ciele práce 1. Literárna rešerš z domácej a zahraničnej odbornej literatúry zameraná na výber vhodných substrátov pre kultiváciu SRB. 2.Sledovanie rastu SRB za použitia vybraných energetických substrátov. 3. Spracovanie a vyhodnotenie výsledkov.

  9. Experimentálna časť Materiál: SRB – získané z minerálneho prameňa Gajdovka Základné živné médium Modifikované živné médiá-Substráty Metódy: -Metóda prípravy fixovaného preparátu baktérií -Metóda farbenia baktérií podľaGramma -Svetelná mikroskopia baktérií -Identifikácia vzniku a stanovenie koncentrácie sulfánu -Nefelometrické stanovenie síranov -Meranie hodnôt pH.

  10. V práci sme použili síran redukujúce baktérie ,vyizolovane z minerálneho prameňa Gajdovka Baktérie Desulfovibriodesulfuricans,vyizolované z pitnej minerálnej vody - prameň Gajdovka (zväčšenie 1200-x, olejová imerzia , svetelný mikroskop). Baktérie Desulfovibriodesulfuricans, vyizolované z pitnej minerálnej vody - prameň Gajdovka (elektrónový mikroskop).

  11. Zloženie modifikovanej selektívnej živnej pôdy DSM – 63 pre izoláciu a kultiváciu SRB

  12. Postupprípravy: 1.Do varnejbankynalejeme 850 mldestilovanejvody 2.Následnepridámeodpipetovaných10ml z roztoku A , 10 ml z roztoku A1 ,10 ml roztoku “oligo” 3.Prevrieť 10min ,poprevarenichladimevodouzastálehoprebublávaniadusíkom (vytvorímeanaeróbneprostredie) 4.Navážime0.1 g z Kys. AskorbovejaTyoglikolátusodného 5.Do odmernéhovalcanalejeme2.5 ml Síranuželeznatého 6.Po vychladenípridáme do prevarenéhoroztoku,Kys.askorbovú,Tioglokolát,Síran železnaty,(premiešame) 7.Pridámekonkrétnysubstrát (napr.Laktát sodný) 8.Anakoniecupravíme pH nazasaditumierupomocov 5 molekulovéhoNaOHnavýslednepH 7.5

  13. Modifikované živné médiá-Substráty Vybranésubstráty a ichkonkrétnemnožstvá. -Laktátsodný(DL-Na)…………. 2,52ml -Laktátvápenatý(DL-Ca)……….2,75g -Glycerol………………………... 1,30ml -Srvátka…………………………..2,00g -Glukóza………………………….1,75g -Sacharóza……………………….1,59g Množstvásubstrátovsúvypočítanénazáklademnožstvaorganickejčasti v Laktátesodnom.

  14. Označenievzorieknazákladekonkrétnychsubstrátov • 1.Laktátsodný+SRB • 2.Laktátsodnýbez SRB (abiotická kontrola) • 3.Laktátvápenatý+SRB • 4.Laktátvápenatýbez SRB (abiotická kontrola) • 5.Glycerol + SRB • 6.Glycerol bez SRB (abiotická kontrola) • 7.Srvátka+ SRB • 8.Srvátkabez SRB (abiotická kontrola) • 9.Glukóza+ SRB • 10.Glukózabez SRB (abiotická kontrola) • 11.Sacharóza+ SRB • 12.Sacharóźabez SRB (abiotická kontrola)

  15. Obsah kultivačných nádob: -400 ml kvapalnej fázy obsahujúcej hlavné zložky živnej pôdy a s prídavkom substrátu - 30 ml aktívnejbakteriálnejkultúry SRB -10 ml staršejbak.kultúry SRB -Obsah kultivačných nádob v kontrolných experimentoch tj. v abiotických bol bez pridania bakteriálnych kultúr SRB. -Na zisťovanieprítomnosti SRB v kvapalnej fáze bola použitá svetelnámikroskopia. Baktérie boli po fixáciiteplom a farbenípodľaGrama pozorované svetelnýmmikroskopomNIKON E 400 (Japonsko), olejovou imerzioupri 1200-násobnomzväčšení. Fotografický záznam bol realizovaný fotoaparátom NIKON F 70 (Japonsko).

  16. Odbervzoriek a rastSRB -Rast síran redukujúcich baktérií bol sledovaný na základe úbytku koncentrácie síranov v kvapalnej fáze. -Odbervzoriekkvapalnej fázy prebiehal každých 72 hodín -Odobratávzorkapo odstránení vzniknutých precipitátovpomocovcentrifúgy bola následne spracovaná pre potreby vlastného stanovenia síranov . -Stanovenie síranov-Nefelometricky vo forme koloidného BaSO4 na prístroji Spektromon 195.

More Related