Browsing tag: mikroorganizmy

CELE, STRATEGIE I OCENA EFEKTYWNOŚCI BIOAUGMENTACJI OSADU CZYNNEGO ZDEFINIOWANYMI MIKROORGANIZMAMI W USUWANIU TOKSYCZNYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

Objectives, strategies and evaluation of the effectiveness of activated sludge bioaugmentation with defined microorganisms in the removal of toxic chemicals
Justyna Michalska, Izabela Greń, Agnieszka Mrozik

Streszczenie: Technologia konwencjonalnego osadu czynnego stanowi obecnie jedną z najpowszechniej stosowanych metod w systemach biologicznego oczyszczania ścieków. Jej stosunkowo nową alternatywą jest technologia tlenowego granulowanego osadu czynnego, zapewniająca intensyfikację usuwania zanieczyszczeń i bardziej korzystna ekonomicznie. Współczesne oczyszczalnie ścieków coraz częściej bywają narażone na wysoki ładunek toksycznych i opornych na rozkład zanieczyszczeń chemicznych dopływających w ściekach. Mikroorganizmy naturalnie obecne w osadzie czynnym często nie są jednak zdolne do wykorzystywania tych złożonych związków chemicznych jako źródeł węgla i energii. Zastosowanie bioaugmentacji poprzez wprowadzenie do środowiska osadu czynnego wyselekcjonowanych szczepów lub konsorcjów mikroorganizmów, w celu wzmocnienia potencjału degradacyjnego mikroorganizmów autochtonicznych, wydaje się być atrakcyjnym rozwiązaniem problemów wielu oczyszczalni ścieków, związanych z ich narażeniem na wysokie stężenia ksenobiotyków. Jednakże aby strategia ta mogła stanowić skuteczne narzędzie wspomagające funkcjonowanie osadu czynnego, kluczowym aspektem jest dobór odpowiednich mikroorganizmów do inokulacji. Wybrane do bioaugmentacji mikroorganizmy powinny charakteryzować się nie tylko wysokim potencjałem degradacyjnym w kierunku rozkładu wybranych zanieczyszczeń, ale również odznaczać się zdolnością do chemotaksji, bioflokulacji, aggregacji, a także produkcji substancji egzopolisacharydowych, biosurfaktantów i autoinduktorów. Ponadto po wprowadzeniu do osadu czynnego powinny być one zdolne do wbudowywania się w strukturę kłaczków lub tworzenia granul. Bioaugmentacja osadu czynnego może być prowadzona z udziałem zarówno pojedynczych szczepów bakterii i grzybów, konsorcjów bakteryjnych i grzybowych, a także mieszanych konsorcjów mikroorganizmów. W oczyszczalniach ścieków wykorzystuje się natomiast w tym celu przede wszystkim komercyjnie dostępne preparaty handlowe. Mniej powszechna jest inokulacja osadu czynnego mikroorganizmami genetycznie modyfikowanymi, z obawy na ich niekontrolowany transfer do środowiska. Liczne badania wskazują, iż bioaugmentacja osadu czynnego może stanowić skuteczną strategię eliminacji związków ze ścieków toksycznych, takich jak fenol i jego pochodne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, barwniki, farmaceutyki i wiele innych.

1. Wprowadzenie. 2. Bioaugmentacja osadu czynnego. 3. Selekcja mikroorganizmów do bioaugmentacji osadu czynnego. 3.1. Pojedyncze szczepy bakterii. 3.2. Pojedyncze szczepy grzybów mikroskopowych. 3.3. Konsorcja mikroorganizmów. 3.4. Mikroorganizmy modyfikowane genetycznie. 3.5. Biopreparaty handlowe. 4. Podsumowanie

Abstract: Among the currently used biological wastewater treatment systems, the conventional floccular-sludge method has been the most common. Its relatively novel alternative is aerobic granular activated sludge, which offers numerous operational and economic advantages. Although the activated sludge for modern wastewater treatment is often exposed to high concentrations of diverse chemicals, particularly inhibitory and recalcitrant ones, its autochthonous microorganisms may not be familiar with these compounds and can not use them as carbon and energy sources. For this reason, bioaugmentation, defined as a method for improvement of the degradative capacity of contaminated environment by adding selected strains or consortia of microorganisms, seems to be an attractive solutio to overcome the problems associated with the exposure of sewage plants to high concentrations of xenobiotics. The most important step in the achievement of successful bioaugmentation is the selection of proper microorganisms with desirable abilities. They should be characterized by high degradative potential towards specific pollutant(s), ability to form biofilm, aggregation and production of extracellular polymeric substances, bioflocculating activity, motility, biosurfactants and autoinductors synthesis. Moreover, they should survive after inoculation into the activated sludge and possess the ability to incorporate into the flocs or form granules. In bioaugmentation of the activated sludge, several approaches can be distinguished – bioaugmentation with: single strains of bacteria or fungi, consortia of bacteria, consortia of fungi or mixed consortia, genetically modified microorganisms and commercial formulations. As many studies have indicated, bioaugmentation is an effective technology for eliminating from sewage toxic compounds, such as phenols and its derivatives, polycyclic aromatic hydrocarbons, dyes, pharmaceuticals and many others.

1. Introduction. 2. Bioaugmentation of activated sludge. 3. Selection of microorganisms for bioaugmentation of activated sludge. 3.1. Single strains of bacteria. 3.2. Single strains of filamentous fungi. 3.3. Consortia of microorganisms. 3.4. Genetically modified microorganisms. 3.5. Commercial formulations. 4. Summary

ZANIECZYSZCZENIA MIKROBIOLOGICZNE PODZIEMNYCH MAGAZYNÓW GAZU I GAZOCIĄGÓW

Microbiological contaminations of underground gas storage facilities and natural gas pipelines
Agnieszka Staniszewska, Alina Kunicka-Styczyńska, Krzysztof Ziemiński

1. Wprowadzenie. 2. Drobnoustroje w podziemnych magazynach gazu. 3. Mikroorganizmy w gazociągach. 4. Podsumowanie

Abstract: The growing demand for natural gas is primarily due to an increase in the share of gas in electricity production. Replacing coal with natural gas results in a significant decrease in emissions of greenhouse gases and dusts. The presence of microorganisms may be the cause of underground gas storage (UGS) facilities and pipelines deterioration. Microorganisms and their metabolic products contribute to the formation of sudden and unexpected failure causing loss of energy security by: decline in the quality of stored gas or disruption of its transmission. The paper presents a variety of microbiomes of the underground storage facilities and pipelines, showing that not only the sulfate-reducing bacteria are able to grow and develop in these extreme environments. Microorganisms producing CH4 may change the composition of the gas, and the produced H2S and CO2 are not only gas pollutants, but also generate corrosion of transmission networks. At the same time, the presence of bacteria and archaea in pipelines hinders the correct operation of the network, through the accumulation of biofilm and reduction in the pipe diameter.

Introduction. 2. Microorganisms in underground gas storage facilities. 3. Microorganisms in natural gas pipelines. 4. Summary

ZABÓJCZE DROBNOUSTROJE – MIKROORGANIZMY WYKORZYSTYWANE JAKO BROŃ BIOLOGICZNA

Deadly microbes – microbes used as a biological weapon
Karol Abramczyk, Anna Gałązka

1. Wstęp. 2. Wąglik (Bacillus anthracis). 2.1. Patogenność Bacillus anthracis. 2.2. Diagnostyka i leczenie wąglika. 3. Dżuma (Yersinia pestis). 3.1. Patogenność Yersinia pestis. 3.2. Diagnostyka i leczenie dżumy. 4. Tularemia (Francisella tularensis). 4.1. Patogenność Francisella tularensis. 4.2. Diagnostyka i leczenie tularemii. 5. Wirus Ebola. 5.1. Patogenność wirusa Ebola (Ebola Virus Disease – EVD). 5.2. Diagnostyka i leczenie gorączki krwotocznej EVD. 6. Podsumowanie

Abstract: Due to the development of civilization, people’s needs and expectations increase. The global development of civilization, the desire of some countries to expand their borders and achieve a higher political, social and military influence, cause insecurity among the people. Security is one of the main factors for the proper functioning of individuals and whole societies. Currently, a major threat to people is terrorism. Especially dangerous is the use of biological weapons for this purpose, which significantly interferes with a sense of security and restricts the freedom of human activities. Currently, biological terrorism is a global threat associated with the use of weapons for political or religious reasons. The threat from radical religious fundamentalists is particularly dangerous. The most common biological threat agents are microorganisms causing zoonoses, i.e. diseases which can be transmitted from animals to humans. The most dangerous are Bacillus anthracis, Yersinia pestis and Francisella tularensis. They are characterized by high virulence, ease of spread and the possibility to obtain and use them at low cost. The aim of this paper is to characterize, based on the available literature, the most dangerous microorganisms which pose a potential threat to humans as biological warfare. The article also provides basic information on the diagnosis and treatment of diseases caused by pathogens which can be used in a bioterrorist attack.

1. Introduction. 2. Anthrax (Bacillus anthracis). 2.1. Pathogenicity of anthrax. 2.2. Diagnosis and treatment of anthrax. 3. Plague (Yersinia pestis). 3.1. Pathogenicity of Yersinia pestis. 3.2. Diagnosis and treatment of plague. 4. Tularemia (Francisella tularensis). 4.1. Pathogenicity of Francisella tularensis. 4.2. Diagnosis and treatment of Francisella tularensis. 5. Ebola virus. 5.1. Pathogenicity of Ebola virus. 5.2. Diagnosis and treatment of Ebola Virus Disease (EVD). 6. Summary

Mikrobiologiczny rozkład kwasu cynamonowego i jego hydroksypochodnych

Microbiological degradation of cinnamic acid and its hydroxyl-derivatives
D. Wojcieszyńska, K. Hupert - Kocurek, U. Guzik

1. Wprowadzenie. 2. Przemiany kwasu cynamonowego i jego hydroksypochodnych w warunkach beztlenowych. 3. Rozkład kwasu cynamonowego i jego hydroksypochodnych w warunkach tlenowych. 4. Biotransformacja kwasu cynamonowego i jego hydroksypochodnych. 5. Podsumowanie

Abstract: Microbiological degradation of cinnamic acid and its hydroxyl-derivatives occurs via aerobic or anaerobic pathway. The first step in the biodegradation of these compounds, both aerobic and anaerobic, is β-oxidation. The key intermediate in this process is benzoyl-CoA. In anaerobic environment this intermediate can be transformed to acetyl-CoA, incorporated into the central metabolism. Under aerobic condition benzoyl-CoA is transformed to protocatechuate acid, gentisic acid or catechol, compounds which are cleaved by a specific dioxygenase. Many microorganisms can transform phenolic acid to an amino acid or other compounds such as which 4-hydroxybenzoic acid, amide, acetophenone, which can be used in industry.

1. Introduction. 2. Anaerobic degradation of cinnamic acid and its hydroxyl-derivatives. 3. Degradation of cinnamic acid and its hydroxyl-derivatives under aerobic conditions. 4. Bioconversion of cinnamic acid and its hydroxyl-derivatives. 5. Summary

Mikrobiologiczna degradacja niesteroidowych leków przeciwzapalnych

Microbial degradation non-steroidal anti-inflammatory drugs
U. Guzik, K. Hupert-Kocurek, D. Wojcieszyńska

1. Wprowadzenie. 2. Charakterystyka niesteroidowych leków przeciwzapalnych. 3. Degradacja niesteroidowych leków przeciwzapalnych metodami fizyko-chemicznymi. 4. Szlaki biologicznej degradacji niesteroidowych leków przeciwzapalnych. 5. Podsumowanie

Abstract: In the recent years, commonly used non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely detected in the environment. These biologically active substances and their continuous inflow into the environment may lead to their accumulation in the environment and chronic exposure of organisms. This in turn may cause the potential negative effects on living organisms. While the transformation mechanisms of non-steroidal anti-inflammatory drugs in the human body and in other animals have been extensively studied, degradation of these drugs by bacteria (including their degradation pathways and degradation products) has seldom been investigated and are largely unknown. Therefore, the objective of this paper is presentation actual stage of knowledge about microbiological degradation pathways of NSAIDs such as naproxen, ibuprofen, diclofenac, paracetamol.

1. Introduction, 2. Characterization of non-steroidal anti-inflammatory drugs, 3. Degradation of non-steroidal anti-inflammatory drugs by physicochemical methods, 4. Pathways of biological degradation of non-steroidal anti-inflammatory drugs, 5. Conclusion

Najnowszy numer

Najnowszy numer

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2018, 57, 3

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.