Ağır Metallerin Yaratmış Olduğu Stres Koşullarının Çeşitli Aktif Çamur Bakterilerinin Metabolizmalarına Olan Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, bakır, kobalt ve nikel metallerinin aktif çamur sistemlerinde sıkça rastlanan Paracoccus pantotrophus, Microlunatus phosphovorus, ve Escherichia coli bakteri suşları üzerindeki etkileri incelenmistir. Büyüme profilleri boyunca her metalin, her suş uzerindeki minimum inhibisyon konsantrasyonları bulunmuştur. Bu konsantrasyonlar, hem katı, hem de sıvı ortamda kimyasal olarak tanımlı bir besiyeri olan M9’da belirlenmiştir. Katı ortamdaki deneyler Petri kutularında, sıvı ortamlardaki deneyler de erlen, biyoreaktör ve respirometrede gerçekleşmiştir. Yapılan deneylerde üç metalin de bakterilerin büyüme verimleri, maksimum büyüme hızları ve substrat tüketim seviyeleri üzerindeki etkileri belirlenmiş ve karsilastirilmiştir. Bunun için spektrofotometrik yöntemlerin yanında artık substratın belirlenmesi için yüksek basınçlı likit kromatografisi de kullanılmıştır. Respirometrik deneyler, Escherichia coli kültürü üzerinde yapılmıştır. Bu deneylerin sonucunda, biyoreaktör deneylerinde elde edilen sonuçların yanında OUR profilleri de elde edilmiştir. Respirometre denyleri sonucunda KS, μmax, ve Yh gibi parametreler de elde edilmiştir. Elde edilen büyüme verimi, maksimum büyüme hızı gibi sonuçlar biyoreaktör deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

In this study, the effects of different heavy metals on bacterial strains like Paracoccus pantotrophus, Microlunatus phosphovorus, and Escherichia coli that are found in activated sludge systems were investigated. Detailed studies on these strains for copper, zinc, cobalt and nickel inhibition were performed. The growth inhibitory concentrations of each metal on each strain were determined through growth profiles obtained. These inhibition levels were tested on both the solid medium conditions and the submerged culture using chemically defined minimal medium. The inhibition effects of these four metals on the growth yields maximum growth rates were determined and compared. These parameters were obtained by the help of residual glucose analysis which were carried out in HPLC. In addition to the bioreactor experiments, respirometric analysis were carried out for the Escherichia coli culture. Again, the same analysis were made, beside oxygen uptake rate of the culture. Maximum growth rate and growth yield results were compared with the results found in the bioreactor experiments.These results provide some insight into metabolic activities of the chosen bacterial strains under heavy metal stress conditions.