Pētījumi par rauga Ogataea polymorpha rezistenci pret benzalkonija hlorīdu atkarībā no kultūras fizioloģiskā stāvokļa

Abstract

Benzalkonija hlorīds (BAC) ir sastopams dažādos ikdienā lietojamos produktos. Šis savienojums regulāri nonāk tieši notekūdeņos. Zināms, ka BAC ir toksisks dažādiem mikroorganismiem. Tomēr ir mikroorganismi, kuriem ir novērota rezistence un spēja degradēt BAC. Starp potenciālajiem BAC degradētājiem ir arī raugi. Ogataea polymorpha jau ir pierādījusi spējas degradēt tādas toksiskas vielas, kā formaldehīds, kā arī spēju sadarboties ar bioloģiskajām notekūdeņu attīrīšanas iekārtas dūņām. Darba mērķis bija salīdzināt O. polymorpha NCYC495 ar O. polymorpha cat8Δ izturību pret BAC paaugstinātās koncentrācijas ≥100 mg/L. Lai šo mērķi sasniegtu, tika izmantotas dažādas metodes. Barotnes sastāva ietekmes, agara difūzijas, elpošanas aktivitātes un reducējošo cukuru patēriņa noteikšana sniedza informāciju par rauga rezistenci pret BAC. Noskaidrojās, ka cat8∆ (XYL) parādīja nemainīgu elpošanas intensitāti 100 mg/L un 500 mg/L BAC koncentrāciju klātbūtnē, kā arī bez BAC, bet cat8∆(GLU) difūzijas testā bija vismazākā inhibīcijas zona. Barotnes sastāva ietekmes testa rezultāti norāda, ka piecas reizes atšķaidīts barotnes sastāvs neinhibēja kultūras augšanu barotnē ar 100 mg/L BAC, bet pilnīgi apturēja barotnē ar 500 mg/L BAC. BAC neietekmē reducējošo cukuru patēriņu. Rauga biomasas imobilizācija uz 7 dažādiem nesējiem, BAC koncentrācijas samazinājuma noteikšana filtrācijas vidē sniedza informāciju par rauga un nesēju spējām sorbēt/degradēt BAC. Visefektīvākie nesēji bija rapšu pākstis un ogle BC-1,bet plastmasas nesējs parādīja viszemāko sorbcijas potenciālu. Darbs ir izstrādāts LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūta Vides mikrobioloģijas laboratorijā, ERAF projekta 1.1.1.1/16/A/113 ietvaros. Literatūras apskats, metodes un rezultāti ir apkopoti 3 tabulās, 10 attēlos un izmantoti 52 literatūras avoti.

Benzalkonium chloride (BAC) is found in a variety of daily used products. This chemical regularly goes direct into wastewater. BAC is known to be toxic to different microorganisms. But some microorganisms have been shown to be resistant and able to degrade BAC. Among the potential BAC degraders is yeast. Ogataea polymorpha has already demonstrated the ability to degrade toxic substances such as formaldehyde, and the ability to work with biological wastewater treatment sludge. The aim of the study was to compare the resistance of O. polymorpha NCYC495 to O. polymorpha cat8∆ to an increased BAC concentration ≥ 100 mg/l. Different methods have been used to achieve this aim. The influence of the composition of the feed, the determination of agar diffusion, respiratory activity and the use of reducing sugars provided information on yeast resistance to BAC. It was found that cat8Δ (XYL) showed a constant respiratory rate of 100 mg/l and 500 mg/l in the presence of BAC and without BAC, but the cat8Δ (GLU) in diffusion test had the smallest inhibition zone. Test about the influence of the feed composition to yeast growth showed, that the five-dilute media did not inhibit yeast growth in a 100 mg/l BAC medium, but completely stopped yeast growing process in a medium with 500 mg/l BAC. BAC does not affect the consumption of reducing sugars. Immobilization of yeast biomass on 7 different carriers, determination of BAC concentration and BAC sorption provided information on yeast and carrier ability to sorbate/degrade BAC. The most effective carriers were rape pods and coal BC-1, but plastics carrier showed the lowest sorption potential. The work is developed within the framework of the Environmental Microbiology Laboratory of the Institute of Microbiology and Biotechnology of the University of Latvia, within the framework of the ERDF project 1.1.1.1-16.1A113. Review of literature, methods and results are summarized in 3 tables, 10 pictures and 51 sources of literature are used.