Benzalkonyum klorürlerin Pseudomonas sp. BIOMIG1 tarafından farklı koşullar altında biyotransformasyon kinetiği
Öz
Dezenfektan
aktif maddeleri kentsel ve endüstriyel atıksularda oldukça sık rastlanan
kirleticilerdir. Bu kirleticilerin biyolojik sistemlerde giderimi oldukça
zordur. Yüzeysel sularda da sıkça karşılaşılan bu kirleticiler hem doğal hayatı
hem de insan sağlığını tehdit etmektedir. Bu çalışmanın amacı, atıksuda en çok karşılaşılan
kirleticilerden biri olan benzalkonyum klorürlerin (BAK’ler) biyolojik sistemlerde
en verimli şekilde giderimini sağlayacak koşulların belirlenmesidir. Bu amaçla,
atıksudan izole edilmiş BAK gideren bir bakteri olan Pseudomanas sp. BIOMIG1’in
farklı koşullarda BAK biyotransformasyon kinetiği belirlenmiştir. Elde edilen
veriler ve Michaelis-Menten modeli kullanılarak, bu mikroorganizmanın BAK biotransformasyon
kinetiği parametreleri hesaplanmış ve uygulanan koşulların kinetiğe etkisi
belirlenmiştir. BIOMIG1, BAK’leri 1.4 mg/L-saat hızında giderebilmekte ve bu
kirleticileri amonyak ve karbon dioksite dönüştürmektedir. Mililitrede yüz bin
adet bakteri yoğunluğu gibi düşük bakteri yoğunluklarında bile BAK gecikmeli de
olsa yüksek hızda giderilebilmektedir. BAK homologlarının biyotransformasyon
hızı karşılaştırıldığında, 14 karbon alkil zincir uzunluğuna sahip BAK en
hızlı, 16 karbonlu BAK ise en yavaş biyotransformasyon hızına sahiptir. BAK giderim
hızının en yüksek olduğu sıcaklık 35°, bu sıcaklık üstündeki sıcaklıklarda
BIOMIG1 yaşayamamaktadır. Dolayısıyla yüksek sıcaklıklarda BAK parçalanması ya
benzildimetilamin birikmesiyle sonlanmış ya da hiç gerçekleşmemiştir. Bu
çalışmanın sonuçları, özellikle BAK gibi mikrokirleticilerin arıtımını
hedefleyen ileri arıtma sistemlerinin tasarlanması ve işletilmesinde faydalı
olacaktır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Tezel U, Pavlostathis SG. Role of Quaternary Ammonium Compounds on Antimicrobial Resistance in the Environment. Editors: Keen PL, Montforts MHMM. Antimicrobial Resistance in the Environment, 349-388, New Jersey, USA, Wiley-Blackwell, 2012.
- Martinez-Carballo E, Sitka A, Gonzalez-Barreiro C, Kreuzinger N, Furhacker M, Scharf S, Gans O. "Determination of selected quaternary ammonium compounds by liquid chromatography with mass spectrometry. Part I. Application to surface, waste and indirect discharge water samples in Austria". Environmental Pollution, 145(2), 489-496, 2007.
- Clara M, Scharf S, Scheffknecht C, Gans O. "Occurrence of selected surfactants in untreated and treated sewage". Water Research, 41(19), 4339-4348, 2007.
- Kummerer K, Eitel A, Braun U, Hubner P, Daschner F, Mascart G, Milandri M, Reinthaler F, Verhoef J. "Analysis of benzalkonium chloride in the effluent from European hospitals by solid-phase extraction and high-performance liquid chromatography with post-column ion-pairing and fluorescence detection". Journal of Chromatography A, 774(1-2), 281-286, 1997.
- Tandukar M, Oh S, Tezel U, Konstantinidis KT, Pavlostathis SG. "Long-term exposure to benzalkonium chloride disinfectants results in change of microbial community structure and increased antimicrobial resistance". Environmental Science & Technology, 47(17), 9730-9738, 2013.
- Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks. “Assessment of the Antibiotic Resistance Effects of Biocides”. European Commission, Directorate-General for Health & Consumers, Brussels, Belgium, 2009.
- Hegstad K, Langsrud S, Lunestad BT, Scheie AA, Sunde M, Yazdankhah SP. "Does the wide use of quaternary ammonium compounds enhance the selection and spread of antimicrobial resistance and thus threaten our health?". Microbial Drug Resistance, 16(2), 91-104, 2010.
- Tezel U, Tandukar M, Martinez RJ, Sobecky Pa, Pavlostathis SG. "Aerobic biotransformation of n-tetradecylbenzyldimethylammonium chloride by an enriched Pseudomonas spp. community". Environmental Science & Technology, 46(16), 8714-8722, 2012.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
28 Haziran 2019
Gönderilme Tarihi
23 Mart 2018
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 25 Sayı: 3