Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

KÖRNYEZETVÉDELMI BIOTECHNOLÓGIA BIODEGRADÁCIÓ, BIOREMEDIÁCIÓ A környezet alkotó elemei egymással szoros összefüggésben léteznek,az egyes elemekre ható.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "KÖRNYEZETVÉDELMI BIOTECHNOLÓGIA BIODEGRADÁCIÓ, BIOREMEDIÁCIÓ A környezet alkotó elemei egymással szoros összefüggésben léteznek,az egyes elemekre ható."— Előadás másolata:

1 KÖRNYEZETVÉDELMI BIOTECHNOLÓGIA BIODEGRADÁCIÓ, BIOREMEDIÁCIÓ A környezet alkotó elemei egymással szoros összefüggésben léteznek,az egyes elemekre ható ártalmak a környezet egészére kihatnak. Ha a fennálló egyensúlyt megbontjuk, beláthatalan környezetvédelmi problémákkal találhatjuk szembe magunkat. Fejlődő ipar felhalmozódó hulladék veszélyes anyagok A Föld mikroflórájának válasza az újonnan megjelenő anyagokra adaptáció

2 Alapfogalmak  biotechnológia “biotechnologie - (EREKY Károly, 1917) all work by which products are produced from raw materials with the help of living organisms” [Ereky]  alkalmazott mikrobiológia - biokonverzió, biotranszformáció különböző (toxikus) vegyületek mikrobiális átalakítása - biodegradáció nem kívánatos, környezetre káros anyagok lebontása mikrobiális úton - bioremediáció (= tisztítás) a környezet megtisztítása a toxikus hulladékoktól mikrobiális módszerekkel  környezetvédelem - megelőzés - tervszerű környezetfejlesztés - környezetünk megóvása, védelme

3 A mikrobiális eljárásokhoz ritkán alkalmaznak vad tipusú törzseket molekuláris biotechnológia Mikroorganizmusok előállítása fermentorokban (cm 3 m 3 ) Mit tudnak a mikroorganizmusok? a legkülönbözőbb szerves vegyületek átalakítására képesek enzimek konstitutív indukált

4 Bioremediáció Előnye: szerves szennyezőanyagok veszélytelen anyagokká alakulnak olcsóbb, mint a legtöbb fizikai, kémiai eljárás Hátránya: rossz hatékonyságú lehet pl. összetett szennyezések esetén, nehezen hozzáférhető szennyezések esetén talaj humuszanyagait is bonthatják a mikroorganizmusok Megoldás lehet a fizikai, kémiai és biológiai módszerek kombinálása

5 A szennyeződések kimutatására alkalmazott módszerek Talajok, vizek minőségének meghatározása fizikai, kémiai, biológai vizsgálatok elvégzéséből és kielemzéséből áll. Gyakran igen sokféle szerves anyagot tartalmaznak, melyek egyenkénti mennyiségi meghatározása (sőt kimutatása is) rendkívül körülményes. BOI : az az oxigénmennyiség, mely a vízben lévő szerves anyagok aerob úton meghatározott idő alatt történő biokémiai lebontása során elfogy KOI : a vízminta K-permanganáttal vagy K-dikromáttal történő egyórás forralása során elhasználódott vegyszerrel egyenértékű oxigén fogyással jellemeznek Minőségmeghatározási paraméterek még a nitrogén-, foszfor-, szerves- és totál szén tartalom, valamint a pH. A biológiai vízminőség azon tulajdonságok összessége, melyek a vízi ökoszisztémák életében fontosak, létrehozzák, és fenntartják azokat: halobitás, trofitás, szaprofitás, toxicitás.

6

7 A biológiai oxigénigény mérése Speciális üvegekben, 5 napig, állandó hőmérsékleten kevertetve Mérőfej napi egy mérést végez 5x NaOH szükséges a CO 2 megkötésére Gyakorlaton élelmiszeripari szennyvíz minta szervesanyagainak bonthatóségét vizsgáljuk e módszerrel (a minták hígításához használt tápoldat szervetlen sókat tartalmaz, pl. foszfát, klorid, szulfát, nitrát): a végtárfogat 97 mL 1.„negatív kontroll 1” – csak 10% szennyvizet tartalmaz 2.„negatív kontroll 2” – 10% szennyvizet, és 5% LB tápoldatot tartalmaz (LB: könnyen hasznosítható szervesanyagokat, pl. Aminosavakat, vitaminokat, nyomelemeket tartalmaz ) 3. Bacillus licheniformis KK1 – 10% szennyvízhez 5% előnövesztett B.l. kultúra 4. Bacillus licheniformis PWD1 – 10% szennyvízhez 5% előnövesztett B.l. kultúra 5. Bacillus megaterium – 10% szennyvízhez 5% előnövesztett B.m. kultúra 6. Bacillus circulans – 10% szennyvízhez 5% előnövesztett B.c. kultúra („pozitív kontroll” – a baktérium életképességét vizsg. LB tápoldaton)

8 A SZULFANILSAV BIOLÓGIAI LEBONTÁSA A szulfonált aromás vegyületek egyik képviselője a szulfanilsav, mellyel azofestékek, növényvédőszerek, és szulfonamid gyógyszerek gyártása során találkozhatunk Erős negatív töltése miatt a baktériumok sejtfalán általában nem jut át

9 Folsav Szulfanilsavp-Amino-benzoesav

10 Szulfanilsav 4-Szulfokatekol Szulfomukonsav Trikarbonsav ciklus

11 OXIGENÁZOK Aromás vegyületek aerob mikrobiális lebontásában – mono- és dioxigenáz enzimek – támadják az aromás gyűrűt I.Monooxigenázok Egy hidroxil csoportot kapcsolnak a molekulához, melyhez O 2 molekulát használnak és elektron donorként NAD(P)H-t II.Dioxigenázok 1. Az aromás gyűrűre oxigént építő 2. Az aromás gyűrűt hasító 1955Osamuri Hayaishi - felfedezi az oxigenáz enzimeket dioxigenázok H. S. Mason - felfedezi a fenoláz enzimet monooxigenázok 1965-Irwin Gunsalus - citokróm P450 bakt. monoox David Gibson - aromás szénhidrogén dioxigenázok lebontó útvonalak tanulmányozása sok kutatócsoport lebontási útvonalak feltér- képezése Ananda Chakrabarty katabolikus plazmid transzfer Pseudomonas törzsek között

12 DIOXIGENÁZOK 1.A reakcióhoz NAD(P)H-ra is szükség van. Az enzimreakció során a NAD(P)H-t az enzimen levő FAD oxidálja, a FADH 2 kofaktorhoz kapcsolódik az O 2, és egy reaktív hidroxiperoxiflavin tartalmú fehérje képződik. Ez egy reaktív köztiterméken keresztül hidroxilálja az aromás gyűrűt. 2.A gyűrűt hasító enzimek O 2 molekulát használnak a gyűrű hidroxilálásához, ezt követően egy második reakciót katalizálnak, a gyűrű felnyitását. b, meta/extradiol hasító dioxigenázok a két hidroxil csoport mellett hasítanak a, orto/intradiol hasító dioxigenázok a két hidroxil csoport között nyitják a gyűrűt


Letölteni ppt "KÖRNYEZETVÉDELMI BIOTECHNOLÓGIA BIODEGRADÁCIÓ, BIOREMEDIÁCIÓ A környezet alkotó elemei egymással szoros összefüggésben léteznek,az egyes elemekre ható."

Hasonló előadás


Google Hirdetések