tím: benztiazol - vedecká súťaž hrdinovia budúcnosti

Stredná odborná škola chemická Vlčie Hrdlo 50, Bratislava

Členovia tímu: Dominik Juračka, Marián

PevnýVedúci tímu:

Ing. Zoltán Krascsenits

Benztiazol a 2-merkaptobenztiazol

Xenobiálne heterocyklické zlúčeniny

Patria do skupiny perzistentných organických polutantov

Benztiazoly našli svoje uplatnenie najmä v gumárenskom priemysle

Používané boli aj v hutníctve

Vrchná časť zobrazuje ako sa bakteriálna bunka delí na dve so svojou identickou DNA a plazmidom.Spodná časť zobrazuje ako sa najprv plazmid integruje do DNA za vzniku tzv. „epizómov“ a následne na to sa delí na dve identické bunky

Ciele práce

Kvasinka Rhodotorula rubra

Prítomnosť v životnom Prostredí Prítomnosť benztiazolov sa potvrdila v Nemecku, USA ale aj v

Antarktíde

V Nemecku bola prítomnosť potvrdená v atmosfére, v USA riečnej vode v hodnotách od 2,3 až 23µl/L

V Antarktíde v ľade 6 až 37ng/L

Charakteristika Benztiazoly sú nebezpečné hlavne kvôli ich toxicite a perzistentnosti

V súčastnej dobe sa prestávajú používať ale i tak dokážu pretrvávať v životnom prostredí dlhé roky po tom ako by prestali byť používané

Na Slovensku sú najvyšie koncentrácie podľa SHMÚ pri podnikoch Istrochem a.s, Slovnaft a.s a pri Chemko Strážske a.s

Auxnografia Auxnografia je biodegradačná metóda. Je špeciálna v tom že na živnom médiu je absencia prvku buď uhlíka alebo

dusíka Aby baktérie prežili potrebujú získať tieto prvky z cieľového kontaminantu

Metodický postup práce

vzorky vôd a sedimentov boli odoberané z blízkosti: Istrochem a.s,

rieky Dunaj, Slovnaft a.s a ČOV v Petržalke po odobraní boli vzorky uchované v chladničke

1) Odber a primárna úprava vzoriek

Pripravili sme si zásobné roztoky benztiazolu a 2-merkaptobenztiazolu s koncentráciou benztiazolu 10 000 mgm/l.

2)Príprava rozotkov benztiazolov

Minimálne živné médium sa skladalo z KH2PO4, Na2HPO4, NaCl, peptónu a vody.

Sterilizácia prebiehala pri 125 °C po dobu 15 minút.

Taktiež sme si zarobili benztiazolové živné médium.

Skladalo sa z: 1g kvasničného autolyzátu, 3g glukózy, 3,6g dihydrogén-fosforečnanu draselného a 500 μL benztiazolu.

3) Príprava živných médií

Vzorky vôd a sedimentov boli rozočkované na živné média, aby sme zistili schopnosť rastu MO mimo prirodzeného prostredia

Ďalej sme mikroorganizmy vyberali morfologicky, vybrali sme kolónie, ktoré by boli schopné prežiť neskoršie testovania

VZORKA Rast S1 PozitívnyS2 PozitívnyS3 Pozitívny S4 PozitívnySA PozitívnySB PozitívnySC Pozitívny

4) Izolácia mikroorganizmov z vody

4) Izolácia mikroorganizmov z vody

Mikroorganizmy z minimálneho živného média boli preočkované na sterilné benztiazolové živné médium

Mikroorganizmy mali vytvorené minimálne podmienky pre prežitie

Potrebovali náš kontaminant ako zdroj uhlíka a čiastočne dusíka pre ďaľšie rozmnožovanie

5) Biodegradačné experimenty

Zhrnutie Naštudovali sme si odbornú literatúru o benztiazoloch

Pripravili sme si špeciálne benztiazolové média

Preskúmali sme schopnosti biodegradácie vybraných MO

Morfologicky sme preskúmali rezistentné MO

Spracovali sme výsledky a vyhodnotili rozklad benztiazolu pomocou MO

Vzhľad testovaních kolónií

Testované MO sa odlišovali veľkosťou a hustotou rastu na agare zápachom a schopnosťou fermentovať laktózu

Záver práce Z kontaminovaného toku boli izolované mikroorganizmy, ktoré

dokázali využívať cieľový kontaminant ako zdroj uhlíka a čiastočne aj dusíka.

Projekt má vysoký potenciál na ďalšiu realizáciu, a to formou vsádzkových alebo prietokových degradačných experimentov.

Prípadne inovatívnymi enzýmovými technológiami

z bakteriálnych izolátov.

RESUMÉ

The project deals with the problem of the current 21th century, the pollution of the aquatic environment which focuses on industrial contaminants and in terms of the conditions of Bratislava.

The study was conducted with the aim of microbiological survey of various types of micro-organisms, their isolation and which are able to degrade target contaminants.

Použitá literatúra VRANA, B. - TÖLGYESSY, P. - ŠILHÁROVÁ, K. - KRASCSENITS, Z. - PAKADE, V.E. - CHIMUKA, L. In Hydrochémia 2010. Nové analytické metódy v chémii vody. Bratislava: Slovenská vodohospodárska spoločnosť ZSVTS pri VÚVH, 2010. s. 27-36. ISBN 978-80-89062-68-3. Bartal, Vrana, Krascsenits, Katona, Po stopách priemyselných kontaminantov-I, Zborník prednášok XXXVIII ročníka konferencie s medzinárodnou účasťou, 2008. Centrum pre chemické látky a prípravky Slovenskej republiky http://www.cchlp.sk/pages/leg/nchlp3.html. [ana Frankovská a kol.-Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží, Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava, 2010. ISBN 978 80 89343 39 3.U.S International Trade Commission, synthetic organic chemicals. United States Washington DC, 1982.Vyhodnotenie výsledkov prieskumných prác v rokoch 2002-2003. Chemické látky prítomné vo vzorkách odpadových, povrchových vôd a sedimentov riek a ekotoxikologické analýzy. Záverečná správa, SHMÚ, 2004. Zákon č. 163/2001 Z. z. o chemických látkach a chemických prípravkoch § 14 ods. 4. Zákon č. 364/2004 Z. z. o vodách a o zmene zákona Slovenskej národnej rady č. 372/1990 Zb. o priestupkoch v znení neskorších predpisov (vodný zákon) v znení neskorších predpisov. H. DE WEVER and H. VERACHTERT War. Res. Vol. 31, No. I 1, pp. 2673 2684. 1997 Nicolas Haroune, Bruno Combourieu et al. APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Dec. 2002, p. 6114–6120 HELENE DE WEVER et al. APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Sept. 1998, p. 3270–3274 Leila El-Bassia, Hironori Iwasaki Chemosphere 81 (2010) 109–113 M.A. Gaja et al: Journal of applied microbiology, 1997, 83, 327-334 Charlčne Chorao,Franck Charmantray Chemosphere 75 (2009) 121–128 KASSAI, A. - TKÁČOVÁ, J. - TÓTHOVÁ, L. - KRASCSENITS, Z. - DERCO, J.: Hydroanalytika 2009. Praha: Ústav technologie vody a prostředí, VŠCHT, 2009. s. 171-176. ISBN 978-80-254-4823-6. KASSAI, A. - TKÁČOVÁ, J. - LENÁRTOVÁ, D. - KRASCSENITS, Z. - ALMÁSIOVÁ, B. - DERCO, J.: : Hydrochémia 2008. Bratislava: Slovenská vodohospodárska spoločnosť ZSVTS pri VÚVH, 2008. s. 222-227. ISBN 978-80-89062-55-3

KONTAKT- feel free to ask: e-mail: dominik.juracka7@gmail.com