C - Chemistry – Metallurgy – 12 – N
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
12
N
C12N 1/00 (2006.01) A62D 3/02 (2007.01)
Patent
CA 2641482
The present invention provides a mixed bacterial culture, designated as the culture Atz Mix 1, which originates from the soil exposed to long-term contamination with atrazine and other s-triazine compounds. The culture Atz Mix 1 degrades atrazine at various tempetaures (1O~C to 30~C) in a wide range of atrazine concentrations (several ppb to ten thousand ppm), without formation of toxic metabolites and leading to the complete atrazine degradation (mineralization). Atz Mix 1 is a stable mixed culture consisting of at least four members of different morphological, physiological and catabolic properties. Molecular characterization of the culture Atz Mix 1 showed the presence of catabolic genes trzN,atzB, atzC coding the enzymes for the degradation of atrazine to cyanuric acid and the gene trzD coding the enzymes for subsequent opening of s-triazine ring whereas high degree of mineralization of ring labelled [14C] atrazine (approximately 80%) confirmed that the degradation proceeded to yield CO2 and NH4 +. The microbiological method of degrading atrazine and other s-triazine compounds, which is part of the present invention, is advantageous over the so far described methods using individual bacterial cultures. This is primarily due to the specific growth and catabolic characteristics of the mixed culture Atz Mix 1 used as a biological agent, i.e. due to its capability to express sustained growth and atrazine- degrading efficiency under the conditions similar to those occurring in atrazine- contaminated environment (e.g. varying temperatures, low C/N ratio, presence of preferential nitrogen source, high atrazine concentrations). Furthermore, it should be emphasized that the inhibition of atrazine degradation in the presence of readily accessible nitrogen sources observed with majority of the so far described individual bacterial strains was not recorded with the culture Atz Mix 1. Accordingly, it can be expected that the microbiological method of the present invention will be suitable for remediation of atrazine-contaminated soils, even those rich in nitrogen, as well as for accelerating the process of atrazine mineralization in waste waters containing high concentrations of s-triazine compounds.
La présente invention concerne une culture bactérienne mélangée élaborée comme la culture Atz Mix 1, qui provient du sol exposé à une contamination à long terme par l'atrazine et par d'autres composés s-triazine. La culture Atz Mix 1 dégrade l'atrazine à diverses températures (entre 1O°C et 30°C) dans une large gamme de concentrations d'atrazine (plusieurs ppb à dix mille ppm) sans entraîner la formation de métabolites toxiques et en se soldant par la dégradation totale de l'atrazine (minéralisation). Atz Mix 1 est une culture mélangée stable contenant au moins quatre éléments possédant différentes propriétés morphologiques, physiologiques et cataboliques. La caractérisation moléculaire de la culture Atz Mix 1 montre la présence de gènes cataboliques trzN, atzB, atzC codant les enzymes destinées à la dégradation de l'atrazine en acide cyanurique et le gène trzD codant les enzymes destinées à l'ouverture subséquente de l'anneau s-triazine, tandis que le degré élevé de la minéralisation du cycle de l'atrazine marqué au carbone 14 (approximativement 80%) confirme que la dégradation débouche sur la production de CO2 et NH4 +. Le procédé microbiologique de dégradation de l'atrazine et d'autres composés s-triazine, qui fait partie de cette invention, présente des avantages sur les procédés décrits jusqu'ici qui utilisent des cultures bactériennes individuelles. Ces avantages résultent, dans un premier temps, des caractéristiques de croissance spécifique et cataboliques de la culture mélangée Atz Mix 1 utilisée en tant qu'agent biologique, à savoir, de sa capacité à exprimer une croissance soutenue et une efficacité de dégradation de l'atrazine, dans des conditions similaires à celles se produisant dans un environnement contaminé par l'atrazine (par ex., des températures variables, un rapport C/N faible, la présence d'une source d'azote préférentielle, des concentrations élevées d'atrazine). En outre, il faut souligner que l'inhibition de la dégradation de l'atrazine en présence de sources d'azote facilement accessibles observées avec la majorité des souches bactériennes décrites jusqu'ici n'a pas été enregistrée avec la culture Atz Mix 1. Par conséquent, il est prévisible que le procédé microbien de cette invention puisse être approprié pour remédier à la contamination des sols par l'atrazine, même ceux riches en azote, ainsi que pour accélérer le processus de minéralisation de l'atrazine dans les eaux usées contenant des concentrations élevées de composés s-triazine.
Havriluk Maja
Hrsak Dubravka
Cameron Ip
Rudjer Boskovic Institute
LandOfFree
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