Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การย่อยสลายบิสฟีนอล เอ โดย Bacillus cereus BPW4 ที่ตรึงในเจลแลนกัมและอัลจิเนต

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Degradation of bisphenol a by Bacillus cereus BPW4 immobilized in gellan gum and alginate

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

เอกวัล ลือพร้อมชัย

Second Advisor

อลิสา วังใน

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

จุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1010

Abstract

บิสฟีนอล เอ (Bisphenol A, BPA) เป็นสารเคมีที่ถูกนามาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมและก่ออันตรายต่อสุขภาพ งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาวิธีการสาหรับส่งเสริมการย่อยสลาย BPA โดยการทดลองเบื้องต้นได้ศึกษาประสิทธิภาพของแบคทีเรีย 5 ชนิด ได้แก่ Methylobacterium sp. NP3 Enterobacter sp. BPR1, Enterobacter sp. BPW5, Bacillus cereus BPW4 และ Sphingobium sp. P2 และศึกษาเปรียบเทียบสารอาหาร 3 ชนิด คือ 0.1% เปปโตน 0.1% กลูโคส และ 0.1% สารสกัดจากยีสต์ ผลการทดลองพบว่า Bacillus cereus BPW4 สามารถย่อยสลาย BPA ความเข้มข้น 5 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้ 66% ซึ่งเป็นค่าสูงที่สุด และ 0.1% กลูโคส เป็นสารอาหารที่เหมาะสมสาหรับเสริมการย่อยสลาย BPA อย่างไรก็ดีแบคทีเรียสายพันธุ์ BPW4 ย่อยสลาย BPA ความเข้มข้นสูงได้ไม่ค่อยดี งานวิจัยนี้จึงเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยสลาย BPA โดยใช้วิธีตรึงเซลล์ในเจลแลนกัมและอัลจิเนตแบบกักขัง ผลการทดลองพบว่าเซลล์ตรึงในเม็ดเจลเจลแลนกัมและอัลจิเนต สามารถย่อยสลาย BPA ที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 40 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้ 37% และ 62% ตามลาดับ ส่วนเม็ดเจลที่ไม่มีแบคทีเรียสามารถลดปริมาณ BPA ได้เพียง 3% และเซลล์อิสระสามารถย่อยสลาย BPA ได้ 30% เท่านั้น นอกจากนี้พบว่าแบคทีเรียในอัลจิเนตมีปริมาณสูงกว่าในเจลแลนกัมหลังจากบ่ม 15 วัน แสดงว่าอัลจิเนตปกป้องแบคทีเรียจากความเป็นพิษของ BPA ได้ดีกว่าเจลแลนกัม และส่งผลให้แบคทีเรียตรึงในอัลจิเนตมีประสิทธิภาพการย่อยสลาย BPA ได้มากกว่า การเติมกลูโคสยังช่วยเสริมการทางานของเซลล์ตรึง โดยเซลล์ตรึงในอัลจิเนตมีประสิทธิภาพการย่อยสลาย BPA ต่าในอาหารเลี้ยงเชื้อ CFMM ที่ไม่เติม 0.1% กลูโคส เซลล์ตรึงในเม็ดเจลอัลจิเนตยังสามารถนามาใช้ซ้าเป็นระยะเวลา 35 วัน ดังนั้นจึงอาจใช้เซลล์ตรึงในเม็ดเจลอัลจิเนตร่วมกับการเติมกลูโคสสาหรับบาบัด BPA ในระบบถังปฏิกรณ์ต่อไป

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Bisphenol A (BPA) has been used extensively in industries, thus resulted in widespread contamination and posed potential health threats. This research aimed to develop a technique for increase BPA degradation. The preliminary experiment investigated BPA degradability of five bacterial strains including Methylobacterium sp. NP3, Enterobacter sp. BPR1, Enterobacter sp. BPW5, Bacillus cereus BPW4, and Sphingobium sp. P2 and compared three supplement nutrients including 0.1% peptone, 0.1% glucose, and 0.1% yeast extract. Of the tested bacteria, Bacillus cereus BPW4 had the highest degrading activity and it could degrade over 66% of 5 mg/L BPA. In addition, 0.1% glucose was the most effective supplement nutrient. However, strain BPW4 had lower activity on degrading high BPA concentrations. Therefore, the study increased BPA degrading efficiency of strain BPW4 by immobilizing the cells in natural polymer using entrapment approaches. Cells immobilized in gellan gum and aliginate degraded 37% and 62% of 40 mg/L BPA, respectively. Meanwhile, only 3% and 30% of BPA was removed by uninoculated gel beads and free cells, respectively. In addition, bacterial count in alginate was higher than in gellan gum after 15 days. These results indicated that alginate protected the cells from BPA better than gellan gum and thereby increased BPA degrading activity. The supplement of glucose was also beneficial to the immobilized cells, since they had low BPA degrading activity in CFMM medium without 0.1% glucose. Additionally, alginate-immobilized cells could be used repeatedly for 35 days. Therefore, the immobilized cells along with glucose should be further applied in reactor for BPA treatment

Link to Full Text

Share

COinS