Endüstriyel atıksulardan elde edilen bazı C. testosteroni suşlarının fitalat, izofitalat ve terefitalat izomerlerini parçalama kapasitelerinin araştırılması

Bu araştırma projesi kapsamında, daha önceden plastik hammadde atık girişinin yoğun olduğu bir endüstriyel atıksu arıtım tesisi havalandırma havuzundan elde edilen 11 C. testosteroni izolatı ile üç farklı fitalik asit izomerinin (fitalik asit (FA), terefitalik asit (TFA) ve izofitalik asit (İFA)) parçalanma durumları incelenmiştir. 11 C. testosteroni izolatının üç fitalat izomeri üzerindeki parçalama etkinlikleri HLPC cihazı ile analitik olarak saptanmıştır. Parçalanma aktivitelerinin gözlenmesi için her üç kimyasal optimum 100 ppm konsantrasyonunda çalışılmıştır. Parçalanma koşulları ise 200 rpm çalkalamalı inkübatörde 30°C’de gerçekleştirilmiştir. Her üç kimyasal için aktivite gösteren izolatlar ayrı ayrı belirlenmiştir. Sonrasında ise PA, TFA ve İPA’yı parçalama yeteneğinde olan C. testosteroni izolatlarından aktivitesi en iyi olan izolatlar seçilmiştir. İki C. testosteroni suşunun (C10 ve C11) aktivite olarak diğer 9 izolattan daha hızlı ve etkin şekilde parçalama işlemini gerçekleştirdiği saptanmıştır. Çalışmanın devamında C10 ve C11 izolatı için PA, TFA ve İPA’nın parçalanma kinetikleri ile parçalanmadan sorumlu olabilecek potansiyel genlerin varlığı ile aktiviteden sorumlu genlerin ifade düzeyleri incelenmiştir. Elde edilen veriler ışığında, C10 izolatının İFA’yı, C11 izolatının ise FA ve TFA’yı etkin şekilde parçaladığı belirlenmiştir. C10 İFA’yı 7 saat içerisinde parçalarken, C11 ise FA ve TFA’yı 6 saat içerisinde tamamen parçalamıştır. FA, TFA ve İPA parçalanmasında etkin olduğu düşünülen genlerden FA için ophA, TFA için tphA2 ve tphA3, İFA için ise iphA genler saptanmıştır. Ayrıca pmdA ve pmdB genleri ise kimyasalların metabolik yol izinde karbondioksit ve suya kadar parçalandıklarını ve bu izolatlar tarafından tamamen metabolize edildiklerini göstermektedir. Bu genlerin varlığı da yine saptanmıştır. Gen ifadesi düzeylerinde her kimyasal için farklı saatlerde farklı ifadeler göstermesiyle birlikte iphA geni dışındaki tüm genlerde ifade düzeylerinde değişimler saptanmıştır.

Within the scope of this research project, three different phthalic acid isomers (Phthalic acid (PA), Terephthalic acid (TPA) and Isophthalic acid (IPA)) were examined with eleven C. testosteroni isolates obtained from an aeration pool of an industrial wastewater treatment plant where plastic raw material waste has been intensively piled up. The degradation activities of eleven C. testosteroni isolates on three phthalate isomers were determined analytically by HLPC instrument. All three chemicals were studied at an optimum concentration as 100 ppm for the observation of degradation activities. Degradation conditions were carried out at 30 ° C in a 200 rpm shaking incubator. Activity isolates for all three chemicals were identified separately. Subsequently isolates with the best activity were selected from C. testosteroni isolates, which are capable of degrading PA, TPA and IPA. Two C. testosteroni strains (C10 and C11) were found to act faster and efficiently among other 9 isolates. At the onset of the study, degradation kinetics and expression levels with the presence of potential genes that might be responsible for degradation of them were investigated for isolate C10 and C11. It was determined that the isolate C10 degrades IPA and the isolate C11 degrades PA and TPA efficiently within the light of obtained data. C10 degrades IFA within 7 hours, while C11 degrades PA and TPA within 6 hours. Among the genes thought to be effective in PA, TPA and IPA degradation; ophA gene for PA, tphA2 and tphA3 genes for TPA, and iphA gene for IPA were detected. In addition, the pmdA and pmdB genes show that these chemicals are broken down to carbon dioxide and water in the metabolic pathway and this means that chemicals are completely metabolised by these isolates. The presence of these genes has also been determined. Alterations in expression levels were detected in all genes other than the iphA gene, with different expression at different times for each chemical at the gene expression level.