[go: up one dir, main page]

CZ2016482A3 - Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen - Google Patents

Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen Download PDF

Info

Publication number
CZ2016482A3
CZ2016482A3 CZ2016-482A CZ2016482A CZ2016482A3 CZ 2016482 A3 CZ2016482 A3 CZ 2016482A3 CZ 2016482 A CZ2016482 A CZ 2016482A CZ 2016482 A3 CZ2016482 A3 CZ 2016482A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
codeine
raoultella
diclofenac
kdf8
ibuprofen
Prior art date
Application number
CZ2016-482A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ307082B6 (en
Inventor
Andrea Palyzová
Jiří Zahradník
Eva Kyslíková
Helena Marešová
Pavel Kyslík
Original Assignee
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i. filed Critical Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.
Priority to CZ2016-482A priority Critical patent/CZ2016482A3/en
Publication of CZ307082B6 publication Critical patent/CZ307082B6/en
Publication of CZ2016482A3 publication Critical patent/CZ2016482A3/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Mikroorganismus Raoultella je schopný degradovat morfinové deriváty nebo metabolizovat účinné látky nesteroidních antiflogistik, léčiv masivně používaných ve veterinární i klinické praxi, které představují polutanty zejména povrchových vod: diklofenak, ibuprofen, ketoprofen a kodein. Předložené řešení se dále týká použití konkrétního kmene mikroorganismu Raoultella sp. KDF8 pro bioremediaci perzistentních polutantů životního prostředí odvozených od farmaceutických aktivních látek, způsobu přípravy biomasy kmene mikroorganismu Raoultella sp. KDF8 a jejího využití pro bioremediace povrchových vod a zdrojů pitné vody.Raoultella is able to degrade morphine derivatives or metabolize active substances of non-steroidal anti-inflammatory drugs, drugs widely used in veterinary and clinical practice, which are pollutants especially of surface waters: diclofenac, ibuprofen, ketoprofen and codeine. The present invention further relates to the use of a particular strain of Raoultella sp. KDF8 for bioremediation of persistent environmental pollutants derived from pharmaceutical active agents, a method for preparing biomass of Raoultella sp. KDF8 and its use for bioremediation of surface water and drinking water sources.

Description

Oblast technikyTechnical field

Mikroorganismu Raoultella schopný degradovat morfínové deriváty nebo metabolizovat účinné látky nesteroidních antiflogistik, především kodein, diklofenak, ibuprofen a ketoprofen.Raoultella microorganism capable of degrading morphine derivatives or metabolizing the active substances of non-steroidal anti-inflammatory drugs, in particular codeine, diclofenac, ibuprofen and ketoprofen.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Léčiva masivně používaná ve veterinární i klinické praxi představují vážnou hrozbu pro životní prostředí, protože jejich aktivní látky se mohou akumulovat v životním prostředí v podobě perzistentních polutantů. Patří mezi ně např. přírodní alkaloidy jako kodein (Kod), morfin a thebain, které jsou produkovány mákem setým (Papaver somniferum), xenobiotikum diklofenak (DF), který je aktivní farmaceutickou látkou (API) v léčivech jako jsou nesteroidní antiflogistika (Voltaren, Olfen, Dolmina atd.). Dalšími účinnými látkami vyskytujícími se v prostředí jako polutanty, nejvíce v odpadních vodách, a kvůli nedostatečnému odbourávání následně i vodních tocích a půdách, jsou ibuprofen (IBU) a ketoprofen (KTP). I tyto látky patří mezi API nesteroidních antiflogistik - tedy protizánětlivých léků^a do životního prostředí se dostávají skrze léčiva. Požadavek účinné a šetrné likvidace takových polutantů ze životního prostředí je podložen zařazováním těchto látek na seznamy nežádoucích polutantů, které je nutné monitorovat. Mikrobiální transformace Kod byla popsána u plísňových i bakteriálních kmenů (Tsuda, K.,1964, I.A.M. Symposium on Microbiology No. 6, University of Tokio, Tokyo, Japan). Konverze morfinu byla popsána u mikroorganismu Arthrobacter sp.Drugs widely used in veterinary and clinical practice pose a serious threat to the environment because their active substances can accumulate in the environment in the form of persistent pollutants. These include, for example, natural alkaloids such as codeine (Kod), morphine and thebaine, which are produced by poppy (Papaver somniferum), xenobiotics diclofenac (DF), which is an active pharmaceutical ingredient (API) in drugs such as non-steroidal anti-inflammatory drugs (Voltaren, Olfen, Dolmina, etc.). Ibuprofen (IBU) and ketoprofen (KTP) are other active substances found in the environment as pollutants, most of all in wastewater, and due to insufficient degradation of subsequently watercourses and soils. These substances are also among the APIs of non-steroidal anti-inflammatory drugs - ie anti-inflammatory drugs ^ and enter the environment through drugs. The need for effective and gentle disposal of such pollutants from the environment is based on the inclusion of these pollutants in the lists of undesirable pollutants that need to be monitored. Microbial transformation Kod has been described in both fungal and bacterial strains (Tsuda, K., 1964, I.A.M. Symposium on Microbiology No. 6, University of Tokyo, Tokyo, Japan). Morphine conversion has been described in Arthrobacter sp.

(Liras, P. a Umbreit, W.W., 1975, Appl. Microbiol. 30, 262-266), Pseudomonas testosteroni (Liras et al., 1975, Appl. Microbiol. 30, 650-656), Bacillus sp. (Madhyasta a Ready, 1994, J, Chem. Soc. Perkin Trans. 1(8),911-912) a Rhizobium radiobacter (KYSLÍKOVÁ, Eva, et al. Biotransformation of codeine to 14-OH-codeine derivatives by Rhizobium radiobacter R89-1. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, 87: 1-5.), který je schopen hydroxylovat kodein na 14-OH-kodein a 14-OH-kodeinon, ale pouze na komplexním LB médiu, jehož živiny(Liras, P. and Umbreit, W. W., 1975, Appl. Microbiol. 30, 262-266), Pseudomonas testosteroni (Liras et al., 1975, Appl. Microbiol. 30, 650-656), Bacillus sp. (Madhyasta and Ready, 1994, J, Chem. Soc. Perkin Trans. 1 (8), 911-912) and Rhizobium radiobacter (KYSLÍKOVÁ, Eva, et al. Biotransformation of 14-OH-codeine derivatives by Rhizobium radiobacter R89 Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, 87: 1-5.), Which is capable of hydroxylating codeine to 14-OH-codeine and 14-OH-codeinone, but only on a complex LB medium whose nutrients

X využívá jako zdroj energie a uhlíku. Dochází zde tedy pouze k přeměně kodeinu na jiné farmaceuticky aktivní látky, ne k jeho degradaci a odbourávání.X uses energy and carbon as a source. Thus, only the codeine is converted to other pharmaceutically active substances, not degraded and degraded.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Bylo zjištěno, že mikroorganismy rodu Raoultella mají schopnost degradovat účinné farmaceuticky aktivní látky. Přítomnost bakterií tohoto rodu byla mapována v čističkách odpadních vod a po bližším zkoumání se projevila schopnost těchto bakterií odbourávat účinné látky dostávající se do čistíren odpadních vod jako perzistentní polutanty.It has been found that microorganisms of the genus Raoultella have the ability to degrade active pharmaceutically active substances. The presence of bacteria of this genus has been mapped in sewage treatment plants and, on closer inspection, has shown the ability of these bacteria to degrade active substances entering sewage treatment plants as persistent pollutants.

Nový kmen mikroorganismu Raoultella sp. K.DF8, který je na rozdíl od Rhizobium radiobacter schopen využít jako zdroj uhlíku a účinně metabolizovat rozpuštěné látky kodein, diklofenak, ibuprofen a ketoprofen i v minerálním médiu. Původní kmen byl nejprve vybrán screeningem z více než 300 půdních izolátů získaných ze zeminy kompostu obsahující odumřelé části rostlin máku setého. Po cílené chemické mutagenezi a další selekci byl vybrán kmen s nej lepšími schopnostmi degradovat kodein (látka 1) a diklofenak (látka 2). Tato schopnost nebyla dosud u bakterií rodu Raoultella popsána.A new strain of Raoultella sp. K.DF8, which, unlike Rhizobium radiobacter, is able to utilize codeine, diclofenac, ibuprofen and ketoprofen even in mineral medium as a carbon source and efficiently metabolize solutes. The original strain was first screened from more than 300 soil isolates obtained from compost soil containing dead parts of poppy plants. After targeted chemical mutagenesis and further selection, the strain with the best ability to degrade codeine (substance 1) and diclofenac (substance 2) was selected. This ability has not been described in Raoultella.

látka 1substance 1

Výhodné vlastnosti kmene Raoultella sp. K.DF8 spočívají v jeho schopnosti účinně metabolizovat širší spektrum rozpuštěných perzistujících polutantů (API) v přítomnosti nízkých koncentrací levného, energeticky chudého substrátu nebo vody ve formě zásobního roztoku API, využít tyto polutanty jako zdroj C a energie a nebo tyto látky degradovat^ Mikroorganismus v tomto fyziologickém stavu, tj. metabolizující rozpuštěnou API (v etanolu, methanolu, DMSO nebo vodě) je využit pro bioremediaci API přítomné ve vodném prostředí.Advantageous properties of Raoultella sp. K.DF8 consists in its ability to efficiently metabolize a wider spectrum of dissolved persistent pollutants (API) in the presence of low concentrations of cheap, energy-poor substrate or water in the form of API stock solution, to use these pollutants as a source of C and energy or This physiological state, i.e. metabolizing the dissolved API (in ethanol, methanol, DMSO or water) is utilized for the bioremediation of the API present in the aqueous environment.

Kmen Raoultella sp. KDF8 byl zařazen podle morfologických, růstových a biochemických vlastností, což později potvrdila i fylogenetická analýza 16S rDNA. Tento kmen je v současné tRaoultella sp. KDF8 was classified according to morphological, growth and biochemical properties, which was later confirmed by phylogenetic analysis of 16S rDNA. This strain is currently t

i době uložen v České sbírce mikroorganismů Masarykovy University v Brně, pod označením CCM 8678. Vlastnosti kmene jsou uvedeny v tabulce 1.deposited at the Czech Collection of Microorganisms at Masaryk University in Brno under the designation CCM 8678. The strain characteristics are given in Table 1.

Tab. 1 Morfologické a biochemické vlastnosti kmene Raoultella sp. KDF8Tab. 1 Morphological and biochemical properties of Raoultella sp. KDF8

Mikroskopie Microscopy Morfologie kolonií Morphology of colonies Pozitivní biochemické testy Positive biochemical tests Negativní biochemické testy Negative biochemical tests gramnegativní ovoidní koky, kokotyčky, jednotlivě, ve shlucích Gram-negative ovoid cocci, tartlets, individually, in clusters Kulaté, hladké, lesklé, ploché, krémové, okraj souvislý Round, smooth, shiny, flat, creamy, border continuous Kataláza, kyselina z glukózy oxidativně, kyselina z glukózy fermentativně, plyn z glukózy, dekarboxylace lysinu, produkce indolu, Simmons citrát, ureáza, acetoin, malonát sodný, hydrolýza ONPG a eskulinu, kyselina z mannitolu, inositolu, <· adonitolu, celobiozy, ramnózy, sacharózy, sorbitolu threhalozy, rafinózy a melibiózy, růst při 3^°C, metylčerveňový test ___Λ ....... Catalase, oxidative glucose acid, fermentative glucose acid, glucose gas, lysine decarboxylation, indole production, Simmons citrate, urease, acetoin, sodium malonate, ONPG and escaulin hydrolysis, mannitol, inositol, <adonitol, cellobiose, rhamnose , sucrose, sorbitol threhalose, raffinose and melibiosis, growth at 3 ° C, methyl red test ___ Λ ....... Oxidáza, produkce sirovodíku, dekarboxylace ornitinů, arginin dihydroláza, deaminace fenylalaninu, hydrolýza Tweenu 80, želatiny a DNA, kyselina z dulcitolu, pohyblivost Oxidase, hydrogen sulphide production, ornithine decarboxylation, arginine dihydrolase, phenylalanine deamination, Tween 80 hydrolysis, gelatin and DNA, dulcitol acid, motility

fpř^blpd obrázku Rd vykresfedif r blpd image Rd rendered

Obr. 1 Strukturní vzorek látky 1 - kodeinGiant. 1 Structural sample of substance 1 - codeine

Obr. 2 Strukturní vzorec látky 2 - diklofenakGiant. 2 Structural formula of 2 - diclofenac

Obr. 3 Strukturní vzorek látky 3 - 4-hydroxydiklofenakGiant. 3 Structural sample of 3 - 4-hydroxydiclofenac

Obr. 4 Strukturní vzorek látky 4 - 2,6-dichloroanilinGiant. 4 Structural sample of 4 - 2,6-dichloroaniline

Obr. 5 Strukturní vzorec látky 5 - ibuprofenGiant. 5 Structural formula of 5 - ibuprofen

Obr. 6 Strukturní vzorek látky 6 - ketoprofenGiant. 6 Structural sample of 6 - ketoprofen

Obr. 7 Chromatogram degradace diklofenakuGiant. 7 Diclofenac degradation chromatogram

Obr. 8 Chromatogram degradace kodeinuGiant. 8 Codeine degradation chromatogram

»»»

-» * '* 9- »* '* 9

99 · 9i 399 · 9i 3

9 9 999

9 939 93

39 ·39 ·

a.$kutečneníand $ realization

Příklady jprovedenl vynálezuExamples of the invention

Příklad 1Example 1

Izolace kmenů degradujících kodein.Isolation of codeine degrading strains.

Přírodní izoláty byly získány ze zeminy kompostu obsahujícího odpady z výroby máku. 5 g zeminy bylo resuspendováno ve 100 ml LB media (složení viz Přehled použitých médií) a třepáno na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 24 h. Narostlá kultura na LB mecliu byla naředěna v poměru 1:3 minerálním mediem BSB doplněným TE (Mg2+, Ca2+, Zn2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Cu2+ dle rozpisu v Přehledu použitých médií) a kodeinem (v koncentraci i yNatural isolates were obtained from compost soil containing poppy waste. 5 g of soil was resuspended in 100 ml of LB medium (composition see List of used media) and shaken on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 24 h. The grown culture on LB meclia was diluted 1: 3 mineral medium BSB supplemented with TE (Mg 2+ , Ca 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Cu 2+ as described in the List of used media) and codeine (in concentration iy

1,0 g/1) a kultivována po dobu 24h na rotační třepačce (200 ot/min , 28j°C). Poté byla suspenze á A znovu naředěna čerstvým minerálním BSBTE médiem v poměru 1:3 a za stejných kultivačních podmínek byla kultivace zopakována (24 h, 200 ot/min, 28 °C). Výsledná autochtonní kultura byla naředěna fyziologickým roztokem a vyseta na pevné půdy LB nebo BSB obsahující Kod v koncentraci 1,0 g/1. Jednotlivé morfologicky odlišné kolonie narostlé po 72 h při teplotě 28 °C, byly přeneseny na čerstvé Petriho misky s LB a BSB půdou obsahující Kod (1,0 g/1). Každá ze 300 získaných kolonií byla kultivováno v tekutém BSBTE médiu (složení viz Přehled použitých médií) doplněném Kod (1,0 g/1). 20 ml média ve lOOml kultivační baňce bylo inokulováno vždy jednou kolonií a baňky byly inkubovány na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu íxú1.0 g / L) and cultured for 24h on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C). Then, suspension A was re-diluted 1: 3 with fresh mineral BSBTE medium and the culture was repeated under the same culture conditions (24 h, 200 rpm, 28 ° C). The resulting autochthon culture was diluted with saline and plated on LB or BSB solids containing Kod at a concentration of 1.0 g / L. Individual morphologically different colonies, grown for 72 h at 28 ° C, were transferred to fresh Petri dishes with LB and BSB broth containing Kod (1.0 g / L). Each of the 300 colonies obtained was cultured in liquid BSBTE medium (for composition, see Overview of used media) supplemented with Kod (1.0 g / L). 20 ml of medium in a 100 ml culture flask was inoculated with one colony each and the flasks were incubated on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 1 x 10 min.

48^-120 h. Ze 300 testovaných kolonií kultivovaných v tekuté půdě BSBTE bylo získáno 5 izolátů, které byly za těchto podmínek schopné růstu, tedy vykazujících schopnost kometabolizovat Kod. Izoláty byly taxonomicky zařazeny podle fylogenetické analýzy genu kódujícího 16S rDNA jako Pseudomonasputida (4 izoláty) a Raoultella sp.48 ~ -120 h. Of the 300 colonies tested in BSBTE liquid broth, 5 isolates were obtained which were able to grow under these conditions, thus showing the ability to cometabolize Kod. The isolates were taxonomically classified according to phylogenetic analysis of the gene encoding 16S rDNA as Pseudomonasputida (4 isolates) and Raoultella sp.

Příklad 2Example 2

Příprava kmene Raoultella sp. KDF8 pomocí cílené chemické mutagenezePreparation of Raoultella sp. KDF8 by targeted chemical mutagenesis

Kmenem Raoultella sp. KDF8 z příkladu 1 bylo inokulováno 20 ml LB media ve lOOml baňce.By Raoultella sp. KDF8 from Example 1 was inoculated with 20 ml of LB medium in a 100 ml flask.

Kultura byla inkubována na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 48 h.The culture was incubated on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 48 h.

V průběhu exponenciální fáze růstu (optická densita OD - 3) byla biomasa za sterilníchDuring the exponential growth phase (OD - 3 optical density) the biomass was sterile

Λ »Λ »

• *• *

» »»»

-5> * * ” * α « · a<* » · » βí i • · 9 9· • ·» · · • > » 9 *S ♦ podmínek oddělena od kultivačního média centrifugací (10 000 x g, 15 min), buňky byly promyty fyziologickým roztokem, následně odstředěny (10 000 x g, 15 min) a resuspendovány v 0,1 jM fosfátovém pufru pH 7,5 v ekvivalentním objemu kultivačního media. Tato suspenze byla přidána k roztoku mutagenu N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidinu ve stejném pufru tak, aby směs obsahovala 108 buněk na ml směsi a 150 pg mutagenu na ml směsi. Směs byla při teplotě 15 °C míchána po dobu 60 minut a poté vyseta na LB agar. Po inkubaci misek při 28 °C po dobu 24 a 48 h byly získány monokoloniové izoláty mutantů. Bylo získáno 100 mutantních izolátů, které byly přeneseny na selektivní pevné půdy BSB s DF nebo Kod (1,0 g/1). Po 24 a 48 h byly jednotlivé narostlé monokoloniové izoláty zaočkovány do 20 ml BSBTE meZdia doplněného DF nebo Kod v koncentracích 1,0 g/1. Kultury byly inkubovány při 28 °C na rotačním třepacím stroji (200 ot/min) po dobu 48 h. Poté byla ověřena degradace DF a Kod pomocí HPLC (viz příklad 3 a 4). Byl získán jediný monokoloniový izolát vykazující schopnost degradovat Kod a zároveň DF. Tento izolát byl označen jako Raoultella sp. KDF8.-5 * * * * * &lt; * & a &lt; 9 &gt; 9 &lt; * &gt; conditions separated from the culture medium by centrifugation (10,000 xg, 15 min), cells were washed with saline, then centrifuged (10,000 xg, 15 min) and resuspended in 0.1 µM phosphate buffer pH 7.5 in an equivalent volume of culture medium. This suspension was added to a solution of the N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine mutagen in the same buffer so that the mixture contained 10 8 cells per ml of the mixture and 150 µg of the mutagen per ml of the mixture. The mixture was stirred at 15 ° C for 60 minutes and then plated on LB agar. After incubation of the plates at 28 ° C for 24 and 48 h, monocolonium mutant isolates were obtained. 100 mutant isolates were obtained, which were transferred to selective solid broth BSB with DF or Kod (1.0 g / L). After 24 and 48 h were grown monokoloniové individual isolates were inoculated into 20 ml of methyl BSBTE DIA supplemented or code DF at concentrations of 1.0 g / 1st The cultures were incubated at 28 ° C on a rotary shaker (200 rpm) for 48 h. The degradation of DF and Kod by HPLC was then verified (see Examples 3 and 4). A single monocolonate isolate having both Kod and DF degradation properties was obtained. This isolate was designated Raoultella sp. KDF8.

Příklad 3Example 3

Degradace diklofenaku rostoucími buňkamiDegradation of diclofenac by growing cells

Kmen Raoultella sp. KDF8 byl kultivován ve dvou paralelách v tekutém BSBTE meciiu doplněném sodnou solí DF (1,0 g/1, čistá látka 0,93 g/1). 20 ml rubidia ve lOOml kultivační baňce bylo inokulováno monokolonií z agarové misky a baňky byly inkubovány na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 72 h. Biomasa byla oddělena centrifugací a supematant byl ze vzorků odebraných po 24 h, 48 h a 72 h kultivace zpracován následujícím způsobem: v ekvivalentním množství byl k supernatantu přidán TBME (terc-butylmethylether) a směs byla extrahována po dobu 10 minut. Po odstředění (14 000 x g, 10 min) byla organická fáze použita pro kvantitativní stanovení diklofenaku (látka 2), jeho metabolitů 4-hydroxydiklofenak (látka 3) a 2,6-dichloroanilin (látka 4), ibuprofenu (látka 5) a ketoprofenu (látka 6) pomocí HPLC (obr. 7) za následujících podmínek:Raoultella sp. KDF8 was cultured in two parallel in liquid BSBTE meciiu supplemented with DF sodium (1.0 g / L, 0.93 g / L pure). 20 ml rubidium in a 100 ml culture flask was inoculated with monocolonium from an agar plate and the flasks were incubated on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 72 h. The biomass was separated by centrifugation and the supernatant was taken from the 24 h samples, 48 h and 72 h of culture were treated as follows: TBME (tert-butyl methyl ether) was added to the supernatant in an equivalent amount and the mixture was extracted for 10 minutes. After centrifugation (14,000 xg, 10 min), the organic phase was used for the quantitative determination of diclofenac (compound 2), its metabolites 4-hydroxydiclofenac (compound 3) and 2,6-dichloroaniline (compound 4), ibuprofen (compound 5) and ketoprofen (compound 6) by HPLC (Fig. 7) under the following conditions:

Kolona: RPC18-Lichroprep WatersColumn: RPC18-Lichroprep Waters

Eluční směs: 70% MeOH : 30% voda MilliQ + kys. fosforečná (pH 3.0)Elution mixture: 70% MeOH: 30% water MilliQ + phosphoric acid (pH 3.0)

Průtok. 0,8 ml/minFlow. 0.8 ml / min

XX

Nanášený objem: 0,01 mlApplication volume: 0.01 ml

Detekce při vlnové délce 214 a 275 nmDetection at 214 and 275 nm

Teplota kolony: 28 °CColumn temperature: 28 ° C

Čas analýzy: 20 minAnalysis time: 20 min

Retenční časy:Retention times:

Látka 2. diklofenak 11,2 minSubstance 2. diclofenac 11.2 min

Látka 3. 4-hydroxydiklofenak 9,4 minSubstance 3. 4-hydroxydiclofenac 9.4 min

Látka 4. 2,6-dichloroanilin 8,2 minMaterial 4. 2,6-dichloroaniline 8.2 min

Látka 5. Ibuprofen 9,8 minFabric 5. Ibuprofen 9.8 min

Látka 6. Ketoprofen 6,15 minFabric 6. Ketoprofen 6.15 min

ClCl

Tento kmen vykazoval v obou vzorcích 100% degradaci diklofenaku rozpuštěného v mediu bez detekce metabolitů (vzorce látky 3 a látky 4) popsaných při degradaci diklofenaku v literatuře. Zbytkovou koncentraci diklofenaku v jednotlivých vzorcích v závislosti na době kultivace dokumentuje tabulka 2.This strain showed 100% degradation of diclofenac dissolved in the medium in both samples without detection of the metabolites (Formula 3 and Formula 4) described in the literature for the degradation of diclofenac. The residual concentration of diclofenac in the individual samples as a function of culture time is documented in Table 2.

9 » a * 9 »9 »a * 9»

} » » » » • =» » • · «> » • « · a·} »» »» = = = = = =

9 99 * »Ά »9 99 * »

Tab.2 Stanovení zbytkové koncentrace diklofenaku u izolátu Raoultella sp. KDF8 na HPLCTable 2 Determination of residual diclofenac concentration in Raoultella sp. KDF8 on HPLC

Doba kultivace Time of cultivation 24 hodin 24 hours 48 hodin 48 hours 72 hodin 72 hours Zbytková koncentrace DF Residual DF concentration 50 mg/1 50 mg / l 0 0 0 0

Příklad 4Example 4

Degradace kodeinu rostoucími buňkamiDegradation of codeine by growing cells

Kmen Raoultella sp. KDF8 byl kultivován ve dvou paralelách v tekutém BSBTE médiu doplněném kodein sulfátem (čistá látka - Kod 1,0 g/1). 20 ml meZdia ve lOOml kultivační baňce bylo inokulováno monokolonií z agarové misky a baňky byly inkubovány na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 72 h. Biomasa byla oddělena centrifugací a supernatant byl ze vzorků odebraných po 24 h, 48 h a 72 h kultivace zpracován následujícím způsobem: v ekvivalentním množství byl k supernatantu přidán TBME a 0,1 ml NH4OH a směs byla extrahována třepáním po dobu 20 minut při laboratorní teplotě. Po odstředění (12 000 x g, 10 min) byla organická fáze použita pro kvantitativní stanovení Kodeinu (látka 1) a jeho metabolitů pomocí HPLC (obr. 8) za následujících podmínek:Raoultella sp. KDF8 was cultured in two parallel in liquid BSBTE medium supplemented with codeine sulfate (pure - Kod 1.0 g / L). A 20 ml me Z dia in a 100 ml culture flask was inoculated with monocolony from an agar plate and the flasks were incubated on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 72 h. The biomass was separated by centrifugation and the supernatant was collected from samples taken at h, 48 h and 72 h culture were treated as follows: TBME and 0.1 ml NH 4 OH were added to the supernatant in an equivalent amount and the mixture was extracted by shaking for 20 minutes at room temperature. After centrifugation (12,000 xg, 10 min), the organic phase was used for quantitative determination of Codeine (Compound 1) and its metabolites by HPLC (Figure 8) under the following conditions:

Kolona: RPC18-Lichroprep WatersColumn: RPC18-Lichroprep Waters

Eluční směs: voda MilliQ + 0,1% TFA : MeOH (4:1 V/V), pH 3,0 (úprava 25% NH4OH)Elution mixture: MilliQ water + 0.1% TFA: MeOH (4: 1 V / V), pH 3.0 (25% NH 4 OH adjustment)

Průtok: 1,0 ml/minFlow rate: 1.0 mL / min

Nanášený objem: 0,05 mlApplication volume: 0.05 ml

Detekce při vlnové délce 220 a 214 nmDetection at 220 and 214 nm

Teplota kolony: 40 °CColumn temperature: 40 ° C

Čas analýzy: 10 minAnalysis time: 10 min

Retenční časy: Látka 1. Kodein 4,7 minRetention times: Fabric 1. Codeine 4.7 min

Tento kmen vykazoval v testovaných vzorcích 22-30% degradaci kodeinu./ Zbytkovou koncentraci kodeinu v jednotlivých vzorcích dokumentuje tabulka 3.This strain showed 22-30% degradation of codeine in the tested samples. / Table 3 shows the residual codeine concentration in each sample.

« 4«4

3 » »3 »»

4 4i » « 9 β44 4i »« 9 β4

4 4« • 4» »1 2 3 4 »»

Tab.3 Stanovení zbytkové koncentrace kodeinu u izolátu Raoultella sp. KDF8 na HPLCTable 3 Determination of residual codeine concentration in Raoultella sp. KDF8 on HPLC

Doba kultivace Time of cultivation 24 hodin 24 hours 48 hodin 48 hours 72 hodin 72 hours Zbytková koncentrace Kod Residual concentration Kod 780 mg 780 mg 750 mg 750 mg 700 mg 700 mg

Příklad 5Example 5

Růstové vlastnosti kmene Raoultella KDF8 na komplexním mediu LB a definovaných m/diích BSB a M9 doplněných různými zdroji uhlíku a energieGrowth properties of Raoultella KDF8 strain on LB complex medium and defined BSB and M9 m / diids supplemented by various carbon and energy sources

Výběr meclia vhodného pro růst i degradaci probíhal v třepaných jednorázových kultivacích v objemu 20 ml vej^OOml baňkách. Složení jednotlivých médií je ukázáno v Přehledu použitých médií. Narostlý izolát kmene Raoultella sp. K.DF8 na LB mediu byl použit pro přípravu inokulační kultury, která byla kultivována ve 100 ml LB v 500ml baňkách po dobu 24 h, při teplotě 28 °C a 200 ot/min. Takto připravenou inokulační kulturou byly 2 % zaočkována testovaná média (20 ml) ve lOOmí baňkách. Kultury byly inkubovány na třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 48 h. Tabulka 4 dokumentuje vliv jednotlivých médií na růst kultury Raoultella sp. KDF8.The selection of meclium suitable for growth and degradation was carried out in shaken, single cultures in a volume of 20 ml in 50 ml flasks. The composition of each media is shown in the Media Overview. Overgrown isolate of Raoultella sp. K.DF8 on LB medium was used to prepare an inoculation culture that was cultured in 100 ml LB in 500 ml flasks for 24 h, at 28 ° C and 200 rpm. The thus prepared inoculation culture was seeded with 2% test media (20 ml) in 100-ml flasks. The cultures were incubated on a shaker (200 rpm, 28 ° C) for 48 h. Table 4 illustrates the effect of individual media on the growth of Raoultella sp. KDF8.

Tab. 4 Vliv typu média doplněného různými zdroji uhlíku na nárůst (ODóoo) kultury Raoultella sp. KDF8 (28 °C, 48 h, 200 ot/min)Tab. 4 Effect of media type supplemented with different carbon sources on the growth (OD 600) of Raoultella sp. KDF8 (28 ° C, 48h, 200rpm)

Typ mezdiaType me from dia Substrát Substrate Koncentrace substrátu (g/1) Substrate concentration (g / l) ODóoo ODoo Konečné pH Final pH Růstová rychlost (Ir1)Growth rate (Ir 1 ) M9 M9 diklofenak diclofenac 0,93 0.93 3,07 3.07 5,2 5.2 0,06 0.06 M9 M9 kodein codeine 1,0 1.0 0,238 0.238 6,8 6.8 0,003 0.003 BSBTE BSBTE diklofenak diclofenac 0,93 0.93 4,42 4.42 4,7 4.7 0,09 0.09 BSBTE BSBTE kodein codeine 1,0 1.0 0,333 0.333 6,6 6.6 0,005 0.005 BSBTE* BSBTE * glycerol glycerol 2,0 2.0 1,86 1.86 3,89 3.89 0,34 0.34 kodein codeine 1,0 1.0 2,4 2.4 3,8 3.8 0,03 0.03 BSBTE BSBTE glycerol glycerol 2,0 2.0 1,9 1.9 3,5 3.5 0,31 0.31 BSBTE BSBTE kvasničný extrakt yeast extract 10,0 10.0 5,5 5.5 7,8 7.8 0,41 0.41

XX

I > J »3 9 » > '3 I 9 9 9 3 »9 ·» » * 9 3 S » 9» * 9 9 9 9 9 9 99 > ♦ » · 3 33 » » > i · » » ) « » » 9 » »·I »J» 3 9 »> '3 I 9 9 9 3» 9 · »» * 9 3 S »9» * 9 9 9 9 9 9 99> ♦ »· 3 33» »» 9

BSBTE BSBTE kaseinový hydrolyzát casein hydrolyzate 10,0 10.0 5,6 5.6 7,6 7.6 0,35 0.35 LB LB kvasničný extrakt yeast extract 5,0 5.0 6,8 6.8 8,1 8.1 L0 L0 trypton trypton 10,0 10.0

*dvoufázová kultivace: kodein (1,0 g/1) byl přidán do kultury po utilizaci glycerolu (2,0 g/1).* biphasic culture: codeine (1.0 g / l) was added to the culture after glycerol utilization (2.0 g / l).

Příklad 6Example 6

Vliv počáteční koncentrace kodeinu na jeho utilizaci rostoucí kulturou Raoultella sp. KDF8 t,Effect of initial codeine concentration on its utilization by growing culture of Raoultella sp. KDF8 t,

Na základě výsledků uvedených v Xab. 4 bylo pro další optimalizaci vybráno minerální medium BSBTE. Kultivace probíhaly v třepaných jednorázových kultivacích - 20 ml média ve lOOml baňkách. Inokulační kultura kmene Raoultella sp. KDF8, narostlého na LB agaru, byla připravena ve 100 ml LB mezdia při teplotě 28 °C a 200 ot/min, po dobu 24 h. Vliv počáteční koncentrace kodeinu na růst kmene byl testován ve 20 ml BSBTE mezdia doplněném různými koncentracemi kodeinu, inokulovanými 2 % kulturou narostlou v LB mezdiu. Kultivace probíhala při třepání 200 ot/min, 28 °C po dobu 120 hodin. Výsledky kultivačních analýz jsou uvedeny v fcab. 5.Based on the results reported in Xab. 4, the BSBTE mineral medium was selected for further optimization. Cultivations were carried out in shaken, single cultures - 20 ml medium in 100 ml flasks. Inoculation culture of Raoultella sp. KDF8, the grown on LB agar was prepared in 100 ml of LB Me DIA at 28 ° C and 200 rev / min for 24 hours. The influence of the initial concentration of codeine to grow strain was tested in 20 ml BSBTE mezdia supplemented with various concentrations of codeine , inoculated with 2% of the culture grown in LB ME from DIU. Cultivation was performed with shaking at 200 rpm, 28 ° C for 120 hours. The results of the culture analyzes are reported in fcab. 5.

Tab. 5 Koncentrační efekt kodeinu na nárůst biomasy v kulturách Raoultella sp. KDF8 (200 ot/min, 28 °C, 120 h)Tab. 5 Concentration effect of codeine on biomass growth in cultures of Raoultella sp. KDF8 (200 rpm, 28 ° C, 120h)

Zdroj uhlíku Carbon source Koncentrace (g/1) Concentration (g / 1) ODóoo ODoo pH pH Kodein Codeine 0,5 0.5 0,150 0.150 6,9 6.9 1,0 1.0 0,369 0.369 6,6 6.6 1,5 1.5 0,289 0.289 6,8 6.8 2,0 2.0 0,125 0.125 7,0 7.0

-(0Příklad 7- (0Example 7

Vliv počáteční koncentrace diklofenaku na jeho utilizaci rostoucí kulturou Raoultella sp. KDF8Effect of initial concentration of diclofenac on its utilization by growing culture of Raoultella sp. KDF8

Koncentrační efekt diklofenaku byl sledován za stejných podmínek jako v příkladu 6. Jednorázová kultivace - 20 ml média ve lOOml baňkách. Inokulační kultura kmene Raoultella sp. KDF8, narostlého na LB agaru, byla připravena ve 100 ml LB mezdia při teplotě 28 °C a 200 ot/min, po dobu 24 h. Vliv počáteční koncentrace diklofenaku na růst kmene byl testován ve 20 ml BSBTE mediu doplněném různými koncentracemi sodné soli DF, inokulovanými 2j% kulturou narostlou v LB me^diu. Kultivace probíhala při třepání 200 ot/min, 28 °C po dobu 48 jk hodin, Vliv počáteční koncentrace diklofenaku na růst kmene je uveden v 6.The concentration effect of diclofenac was monitored under the same conditions as in Example 6. Single culture - 20 ml medium in 100 ml flasks. Inoculation culture of Raoultella sp. KDF8, the grown on LB agar was prepared in 100 ml of LB Me DIA at 28 ° C and 200 rev / min for 24 hours. The influence of the initial concentration of diclofenac growth of the strain was tested in 20 ml BSBTE medium supplemented with different concentrations of sodium salts of DF inoculated with a 2% culture grown in LB medium. Cultivation was carried out with shaking at 200 rpm, 28 ° C for 48 jk hours. The effect of the initial diclofenac concentration on strain growth is shown in 6.

Tab. 6 Koncentrační efekt diklofenaku na nárůst biomasy v kulturách Raoultella sp. KDF8 (200 ot/min, 28 °C, 48 h)Tab. 6 Concentration effect of diclofenac on biomass growth in cultures of Raoultella sp. KDF8 (200 rpm, 28 ° C, 48h)

Zdroj uhlíku Carbon source Koncentrace (g/1) Concentration (g / 1) ODóoo ODoo pH pH Cdw* (mg/ml) Cdw * (mg / ml) DF DF 0,47 0.47 1,98 1.98 4,97 4.97 0,8 0.8 0,93 0.93 4,40 4.40 4,8 4.8 1,9 1.9 1,40 1.40 2,80 2.80 4,7 4.7 1,4 1.4 1,86 1.86 1,16 1.16 4,6 4.6 0,6 0.6

* hmotnost suché biomasy* dry biomass weight

Příklad 8Example 8

Vliv počáteční koncentrace diklofenaku na jeho biodegradaci celobuněčným katalyzátorem Raoultella sp. KDF8Effect of initial concentration of diclofenac on its biodegradation by whole cell catalyst Raoultella sp. KDF8

Biomasa z narostlé kultivace na LB me’diu dle příkladu 5 byla oddělena centrifugací (12 000 x g, 10 min, 4°C), promyta fyziologickým roztokem a resuspendována do BSBTE media tak, aby její výsledná koncentrace (vlhká hmotnost) byla 10 hmf %. Biodegradace DF probíhala ve lOOml kultivačních baňkách s 2,836 g vlhké biomasy a 25,524 ml BSBTE na rotačním stroji (200 ot/min a 28 °C) po dobu 72 h. Sodná sůl DF byla do reakční směsi přidána v čase t = 0 a její výchozí koncentrace byla 1,0 až 6,0 g/1. Procento degradace vypočítané a zprůměrované po měření íť odebraných vzorků supematantu a biomasy pomocí HPLC dokumentuje tabulka 7. Procento degradace vypočítané po měření odebíraných vzorků supematantu pomocí HPLC dokumentuje tabulka 8. Tabulky ukazují rozdíl v degradaci mezi vzorky supematantu a směsnými vzorky supernatant + biomasa. V supematantu, kde je diklofenak rozpuštěn, dochází ke 100% odbourávání.The biomass from the grown LB medium culture according to Example 5 was separated by centrifugation (12,000 xg, 10 min, 4 ° C), washed with saline and resuspended in BSBTE medium so that its final concentration (wet weight) was 10 wtf% . Biodegradation of DF was performed in 100 ml culture flasks with 2.836 g wet biomass and 25.524 ml BSBTE on a rotary machine (200 rpm and 28 ° C) for 72 h. DF sodium salt was added to the reaction mixture at t = 0 and its starting point. the concentration was 1.0 to 6.0 g / L. The degradation percentage calculated and averaged after the HPLC measurement of supernatant and biomass samples was shown in Table 7. The degradation percentage calculated after HPLC sampling of the supernatant and samples was shown in Table 8. The tables show the difference in degradation between supernatant samples and supernatant + biomass pooled samples. In the supernatant, where diclofenac is dissolved, 100% degradation occurs.

Tab. 7 Časový průběh degradace diklofenaku 10% suspenzí Raoultella sp. KDF8Tab. 7 Time course of diclofenac degradation with 10% suspension of Raoultella sp. KDF8

počáteční koncentrace DF (g/1) initial concentration DF (g / l) biodegradace (%) biodegradation (%) 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h 0,93 0.93 91 91 94 94 95 95 1,86 1.86 87 87 93 93 98 98 2,79 2.79 67 67 71 71 75 75 3,72 3.72 47 47 65 65 75 75 5,58 5.58 55 55 63 63 70 70

Tab. 8 Časový průběh degradace diklofenaku v supematantu 10% suspenzí Raoultella sp. KDF8Tab. 8 Time course of diclofenac degradation in the supernatant of a 10% suspension of Raoultella sp. KDF8

počáteční koncentrace DF (g/1) initial concentration DF (g / l) biodegradace (%) biodegradation (%) 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h 1,0 1.0 99 99 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 2,0 2.0 99 99 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 3,0 3.0 99 99 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 4,0 4.0 97 97 99 99 100 100 ALIGN! 6,0 6.0 11 11 41 41 67 67

Příklad 9Example 9

Vliv počáteční koncentrace kodeinu na jeho biodegradaci celobuněčným katalyzátorem Raoultella sp. KDF8Effect of initial codeine concentration on its biodegradation by whole-cell catalyst Raoultella sp. KDF8

Biomasa z narostlé kultivace na LB mediu dle příkladu 5 byla oddělena centriíugací (12 000 x g, 10 min), promyta fyziologickým roztokem a resuspendována do BSBTE média tak, aby její ofc Λ· výsledná koncentrace (vlhká hmotnost) byla 10 hmf%. Biodegradace Kod probíhala ve lOOml kultivačních baňkách s lg vlhké biomasy a s 10 ml BSBTE méclia na rotačním stroji (200 ot/min a 28 °C) po dobu 72 h. Kodein sulfát byl do media přidán v čase t = 0 a výchozí koncentrace byla 0,2 a 1,0 g/1 čisté látky. Procento degradace vypočítané a zprůměrované po měření odebraných vzorků supematantu a biomasy pomocí HPLC dokumentuje tabulka 9.Biomass from the grown culture on LB medium according to Example 5 was separated by centrifugation (12,000 x g, 10 min), washed with saline and resuspended in BSBTE medium so that its final concentration (wet weight) was 10 wtf%. Biodegradation The Kod was run in 100 ml culture flasks with 1 g of wet biomass and 10 ml BSBTE mellia on a rotary machine (200 rpm and 28 ° C) for 72 h. , 2 and 1.0 g / l of pure substance. The percentage of degradation calculated and averaged after measurement of the supernatant and biomass samples taken by HPLC is shown in Table 9.

Tab. 9 Časový průběh degradace kodeinu 10% suspenzí Raoultella sp. K.DF8Tab. 9 Time course of codeine degradation by 10% suspension of Raoultella sp. K.DF8

počáteční koncentrace Kod (g/1) initial concentration Code (g / 1) biodegradace (%) biodegradation (%) 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h 0,2 0.2 30 30 45 45 49 49 1,0 1.0 22 22nd 27 27 Mar: 31 31

Příklad 10Example 10

Optimalizace koncentrace biomasy celobuněčného katalyzátoru pro degradaci diklofenakuOptimization of biomass concentration of whole cell catalyst for diclofenac degradation

Biomasa z narostlé kultivace na LB métiiu dle příkladu 5 byla oddělena centrifugací (12 000 x g, 10 min), promyta fyziologickým roztokem a resuspendována do BSBTE nwdia tak, aby její výsledná koncentrace (vlhká hmotnost) byla 5 a 20 hm/'%. Biodegradace DF probíhala ve lOOml kultivačních baňkách s 1,38 g vlhké biomasy a 26,22 ml BSBTE (pro 5 hm. %) nebo 8,6 g vlhké biomasy a 35,1 ml BSBTE (pro 20 hm. %). Kultury byly třepány na rotačním stroji (200 ot/min a 28 °C) po dobu 72 h. Sodná sůl DF byla do mezdia přidána v čase t = 0 a její výchozí koncentrace byla 1,0 až 3,0 g/1 (čistá látka 0,93x2,79 g/1 pro 5 hmZ%) nebo 2,0 až 6,0 g/1 (čistáThe biomass from the grown culture on LB medium of Example 5 was collected by centrifugation (12,000 xg, 10 min), washed with saline and resuspended in BSBTE nwdia to a final concentration (wet weight) of 5 and 20 wt /%. Biodegradation of DF was performed in 100 ml culture flasks with 1.38 g wet biomass and 26.22 ml BSBTE (for 5 wt%) or 8.6 g wet biomass and 35.1 ml BSBTE (for 20 wt%). The cultures were shaken on a rotary shaker (200 rev / min and 28 ° C) for 72 h. The sodium salt of DF was to me DIA is added at time t = 0 and the initial concentration was 1.0 to 3.0 g / 1 (pure 0.93x2.79 g / l for 5 wt%) or 2.0 to 6.0 g / l (pure

-A- oln.-A- oln.

látka 1,86i5,58 g/1 pro 20 hmf%). Procento degradace vypočítané po měření odebraných vzorků pomocí HPLC dokumentuje tabulka 10.1.86 (5.58 g / l for 20 wt%). The percent degradation calculated after HPLC sampling of the samples was documented in Table 10.

-13Tab. 10 Časový průběh degradace DF 5% a 20% suspenzí Raoultella sp. KDF8-13Tab. 10 Time course of DF degradation with 5% and 20% Raoultella sp. KDF8

Suspenze biomasy Biomass suspension počáteční koncentrace DF (g/1) initial concentration of DF (g / l) biodegradace (%) biodegradation (%) 7Í 7 Í 5% 5% 0,93 0.93 10 10 25 25 25 25 1,86 1.86 25 25 37 37 53 53 2,79 2.79 45 45 50 50 55 55 20% 20% 1,86 1.86 49 49 57 57 65 65 3,72 3.72 28 28 55 55 62 62 5,58 5.58 25 25 43 43 70 70

Příklad 11Example 11

Degradace ibuprofenu a ketoprofenu celobuněčným katalyzátorem Raoultella sp. KDF8Degradation of ibuprofen and ketoprofen with whole cell catalyst Raoultella sp. KDF8

Biomasa z narostlé kultivace na LB nwdiu dle příkladu 5 byla oddělena centrifugací (12 000 x g, 10 min), promyta fyziologickým roztokem a resuspendována do BSBTE media tak, aby její výsledná koncentrace (vlhká hmotnost) byla 10 hm/· %. Biodegradace ibuprofenu nebo ketoprofenu probíhala ve lOOml kultivačních baňkách s lg vlhké biomasy a 10 ml BSBTE media na rotačním stroji (200 ot/min a 28 °C) po dobu 72 h. Látka 5 (IBU) nebo látka 6 (KTP) byly do media přidány v čase t = 0 a výchozí koncentrace byla 1,0 g/1. Procento degradace vypočítané po měření odebraných vzorků pomocí HPLC dokumentuje tabulka 11.The grown LB nwdium grown biomass according to Example 5 was collected by centrifugation (12,000 x g, 10 min), washed with saline and resuspended in BSBTE medium to a final concentration (wet weight) of 10 wt /%. Biodegradation of ibuprofen or ketoprofen was carried out in 100 ml culture flasks with 1 g of wet biomass and 10 ml of BSBTE medium on a rotary machine (200 rpm and 28 ° C) for 72 h. added at t = 0 and the initial concentration was 1.0 g / L. The percentage of degradation calculated after HPLC sampling of the samples is shown in Table 11.

látka 5substance 5

XX

Tab. 11 Časový průběh degradace IBU a KTP 10% suspenzí Raoultella sp. KDF8Tab. 11 Time course of degradation of IBU and KTP with 10% suspension of Raoultella sp. KDF8

látka substance počáteční koncentrace (g/1) initial concentration (g / l) degradace (%) degradation (%) 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h IBU IBU 1,0 1.0 34 34 40 40 52 52 KTP KTP 1,0 1.0 31 31 48 48 50 50

Příklad 12Example 12

Vliv teploty na degradaci diklofenaku celobuněčným katalyzátorem Raoultella sp. KDF8Effect of temperature on diclofenac degradation by whole-cell catalyst Raoultella sp. KDF8

Teplotní efekt na biodegradaci DF byl sledován za stejných kultivačních podmínek jako v příkladu 5 (jednorázové kultivace, kultivace s přídavkem DF, třepání 200 ot/min) při teplotách 20 °C a 37 °C po dobu 140 h. Vliv teploty na degradaci diklofenaku kmenem Raoultella sp. KDF8je uveden v Xab. 12.The temperature effect on DF biodegradation was observed under the same culture conditions as in Example 5 (single cultivation, DF addition, shaking 200 rpm) at 20 ° C and 37 ° C for 140 h. Temperature effect on diclofenac degradation by strain Raoultella sp. KDF8 is listed in Xab. 12.

Tab. 12 Časový průběh degradace diklofenaku 10% suspenzí Raoultella sp. KDF8 při různých teplotáchTab. 12 Time course of diclofenac degradation with 10% suspension of Raoultella sp. KDF8 at different temperatures

teplota temperature počáteční koncentrace diklofenaku (g/1) initial concentration of diclofenac (g / l) biodegradace (%) biodegradation (%) 48 h 48 h 72 h 72 h 140 h 140 h 20 °C Deň: 18 ° C 1,0 1.0 16 16 36 36 43 43 37 °C Deň: 32 ° C 1,0 1.0 35 35 41 41 70 70

Příklad 13Example 13

Růstové vlastnosti bakterií rodu Raoultella na minerálním mediu BSBTE doplněných různými zdroji uhlíku a energieGrowth properties of Raoultella bacteria on BSBTE mineral medium supplemented with various sources of carbon and energy

Bakterie rodu Raoultella byly kultivovány ve dvou paralelách v tekutém BSBTE me^iu doplněném sodnou solí DF (1,0 g/1, čistá látka 0,93 g/1), kodein sulfátem (čistá látka 1,0 g/1), ibuprofenem (1,0 g/1) a ketoprofenem (1,0 g/1). Inokulační kultura bakterie rodu Raoultella, narostlá na LB agaru, byla připravena ve 100 ml LB nwdia při teplotě 28 °CBacteria of the genus Raoultella were cultured in two parallels in liquid BSBTE melamine supplemented with sodium salt DF (1.0 g / l, 0.93 g / l pure), codeine sulfate (1.0 g / l pure), ibuprofen (1.0 g / L) and ketoprofen (1.0 g / L). An inoculation culture of Raoultella grown on LB agar was prepared in 100 ml LB nwdia at 28 ° C.

X *X *

« » » · ·«» »·

·» • ·*· »

4 *» * • 9 4· * 4 »· ♦4 4 ·» 9 a 200 ot/min, po dobu 24 h. 20 ml BSBTE media ve lOOml kultivační baňce bylo ze 2 % inokulováno kulturou bakterie rodu Raoultella z tekutého LB média a kultury byly inkubovány na rotačním třepacím stroji (200 ot/min, 28 °C) po dobu 72 h. Biomasa byla oddělena centrifugací a supematant i biomasa byly analyzovány ze vzorků odebraných po 24 h, 48 h a 72 h kultivace. Procento degradace vypočítané po měření odebraných vzorků pomocí HPLC dokumentuje tabulka 13.4 and 200 rpm for 24 h. 20 ml of BSBTE medium in a 100 ml culture flask were inoculated with 2% culture of Raoultella from liquid LB medium. and the cultures were incubated on a rotary shaker (200 rpm, 28 ° C) for 72 h. The biomass was separated by centrifugation and the supernatant and biomass were analyzed from samples taken after 24 h, 48 h and 72 h of culture. The percentage of degradation calculated after measurement of the samples by HPLC is shown in Table 13.

Tab. 13 Průběh degradace Kod, DF, IBU a KTP rostoucí kulturou RaoultellaTab. 13 The course of degradation of Kod, DF, IBU and KTP by the growing culture of Raoultella

látka substance počáteční koncentrace (g/1) initial concentration (g / l) degradace (%) degradation (%) 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h Kod Code L0 L0 20 20 May 24...... 24 ...... 28 28 DF DF 0,93 0.93 90 90 98 98 100 100 ALIGN! IBU IBU 1,0 1.0 54 54 63 63 78 78 KTP KTP 1,0 1.0 36 36 60 60 60 60

Přehled použitých médií a roztokůOverview of used media and solutions

Komplexní me'dium Luria-Bertani (LB):Luria-Bertani Complex Me'dium (LB):

trypton 10g/1 kvasničný extrakt5 g/1trypton 10g / l yeast extract5g / l

NaCl 10g/1 destilovaná voda 1000 ml počáteční pH: 7,2 7,5NaCl 10g / l distilled water 1000 ml initial pH: 7.2 7.5

Minerální medium (BSB):Mineral medium (BSB):

K2HPO4 K2HPO4 1,0 g/1 1.0 g / l KH2PO4 KH2PO4 1,0 g/1 (pro příklady 1 -4) 0,75 g/1 (pro příklad 5) 1.0 g / l (for examples 1-4) 0.75 g / l (for example 5) NaCl NaCl 0,1 g/1 0.1 g / l NH4CI NH4Cl 1,0 g/1 1.0 g / l

destilovaná voda 1000 ml ať počáteční pH: 6,9«- 7,2 » » 1 !» ,1distilled water 1000 ml let the initial pH: 6.9 «- 7.2» »1!», 1

-(6-- (6-

Stopové prvky (TE): Trace Elements (TE): MgSO4.7 H20MgSO 4 .7 H 2 0 200 mg/1 200 mg / l CaCl2.2H2OCaCl 2 2H 2 O 50 mg/1 50 mg / l FeSO4.7H2OFeSO 4 .7H 2 O 10 mg/1 10 mg / l ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 67 mg/1 67 mg / l MnSO4. H20MnSO 4 . H 2 0 1,7 mg/1 1.7 mg / l CoC12.6H2OCoCl 2 .6H 2 O 48 mg/1 48 mg / l CuSO4.5H2OCuSO 4 .5H 2 O 47 mg/1 47 mg / l NaŽMoOT. 2FT2O NaŽMoOT. 2FT2O 45 mg/1 45 mg / l Μα L Ho Oit · 2. pp Minerální medium M9Hoα L Ho Oit · 2. pp Mineral medium M9 Na2HPO4 Na 2 HPO 4 14,6 g/1 14.6 g / l KH2PO4 KH 2 PO 4 3,0 g/1 3.0 g / l NaCl NaCl 0,5 g/1 0.5 g / l NH4C1NH 4 Cl 1,0 g/1 1.0 g / l MgSO4.7H2OMgSO 4 .7H 2 O 0,2 g/1 0.2 g / l destilovaná voda Distilled water 1000 ml 1000 ml Λ2* počáteční pH: 6,9 * 7,2 Λ2 * initial pH: 6.9 * 7.2 Zdroje uhlíku a energie: Carbon and energy sources: glycerol glycerol 2,0 g/1 2.0 g / l DF DF 1,0 g/1 1.0 g / l Kod Code 1,0 g/1 1.0 g / l kvasničný extrakt yeast extract 10 g/1 10 g / l kaseinový hydrolyzát casein hydrolyzate 10 g/1 10 g / l Účinné látky: DF, Kod, IBU, KTP Active ingredients: DF, Kod, IBU, KTP zásobní roztok DF: DF stock solution: 1 g sodné soli DF v 10 ml etanolu (EtOH) 1 g DF sodium salt in 10 ml ethanol (EtOH) zásobní roztok Kod: stock solution Kod: 0,23 g kodein sulfátu v 10 ml dest. H2O (pro příklad 9) 0,23 g kodein sulfátu v 10 ml DMSO ( pro příklady 4-6)0.23 g codeine sulphate in 10 ml dist. H 2 O (for example 9) 0.23 g codeine sulfate in 10 ml DMSO (for examples 4-6) zásobní roztok IBU: IBU stock solution: 1 g IBU v 10 ml EtOH 1 g IBU in 10 mL EtOH zásobní roztok KTP: KTP stock solution: 1 g KTP v 10 ml EtOH 1 g KTP in 10 ml EtOH

IXIX

Claims (8)

1. Kmen mikroorganismu Raoultella sp. KDF8 GCM-8678- degradující aktivní farmaceutické látky ze skupiny: diklofenak, kodein, ibuprofen a ketoprofen.1. A strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 GCM-8678- degrading active pharmaceutical agents from the group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen. 'X? cc'X? cc 2. Způsob degradace aktivní farmaceutické látky a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu vy značuj ici se tím, že se mikroorganismus Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 kultivuje v mediu, s obsahem aktivní farmaceutické látky nebo jejich směsi při teplotě 20 až 40 °C, při pH v rozsahu 4 až 7 a za stálého míchání.2. A process for the degradation of an active pharmaceutical substance, namely diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen, characterized in that the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 is cultured in a medium containing the active pharmaceutical ingredient or a mixture thereof at a temperature of 20 to 40 ° C, at a pH in the range of 4 to 7 and with stirring. 3. Způsob degradace aktivní farmaceutické látky a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu podle nároku 2^vyznačuj íc í se tím, ž e kultivace probíhá alespoň 20 hodin.A process for degrading an active pharmaceutical agent, namely diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen according to claim 2, characterized in that the cultivation takes place for at least 20 hours. 4. Způsob degradace aktivní farmaceutické látky a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu podle nároku 3 vyznačuj íc í se tím, že kultivace probíhá20 až 72 hodin.A process for degrading an active pharmaceutical ingredient, diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen according to claim 3, characterized in that the cultivation is carried out for 20 to 72 hours. 5. Způsob degradace aktivní farmaceutické látky^ a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu^ podle nároku 2 vyznačuj ící se tím, ž e kultivace probíhá při 28 °C.A process for the degradation of an active pharmaceutical substance (diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen) according to claim 2, characterized in that the cultivation takes place at 28 ° C. 6. Způsob degradace aktivní farmaceutické látky/ a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu podle nároku 2^vy znač uj íc í se tím, ž e kultivace probíhá při počáteční koncentraci aktivní farmaceutické látky 0,5 až 6 g/1.A process for degrading the active pharmaceutical ingredient (diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen) according to claim 2, characterized in that the cultivation takes place at an initial concentration of active pharmaceutical ingredient of 0.5 to 6 g / l. 7. Způsob degradace aktivní farmaceutické látkyj a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu^podle nároku ^vyznačuj ící se tím, že médium obsahuje další zdroj C vybraný ze skupiny: etanol, dimethylsulfoxid, metanol.A process for the degradation of an active pharmaceutical ingredient of diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen according to claim 4, characterized in that the medium comprises another source C selected from the group of: ethanol, dimethylsulfoxide, methanol. 8. Použití mikroorganismu Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 pro degradaci aktivní farmaceutické látky a to diklofenaku, kodeinu, ibuprofenu nebo ketoprofenu, z vodného prostředí.8. Use of Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 for the degradation of an active pharmaceutical agent, namely diclofenac, codeine, ibuprofen or ketoprofen, from an aqueous medium.
CZ2016-482A 2016-08-08 2016-08-08 Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen CZ2016482A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-482A CZ2016482A3 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-482A CZ2016482A3 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ307082B6 CZ307082B6 (en) 2018-01-03
CZ2016482A3 true CZ2016482A3 (en) 2018-01-03

Family

ID=60937193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-482A CZ2016482A3 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2016482A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058263A (en) * 2020-08-27 2020-12-11 中山大学 Preparation method of hydrothermal carbon/copper photocatalyst and application of hydrothermal carbon/copper photocatalyst in degradation of ibuprofen drugs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5900948B2 (en) * 2010-10-27 2016-04-06 株式会社松本微生物研究所 Microbial preparation and waste liquid treatment method
KR101273444B1 (en) * 2011-09-06 2013-06-11 경북대학교 산학협력단 Cement brick for purifying water using microorganism and zeolite, and method for preparing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058263A (en) * 2020-08-27 2020-12-11 中山大学 Preparation method of hydrothermal carbon/copper photocatalyst and application of hydrothermal carbon/copper photocatalyst in degradation of ibuprofen drugs

Also Published As

Publication number Publication date
CZ307082B6 (en) 2018-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111304106B (en) A strain of Bacillus clausii and method for producing tetrahydropyrimidine using the same
CN111304115B (en) A strain of Lactobacillus casei capable of high yield of three forms of organic selenium and its application
CN107841478B (en) A Bacillus strain for efficient broad-spectrum decolorization and degradation of reactive dyes and its application
WO2020134728A1 (en) Halophilic denitrifying bacteria yl5-2 and application thereof
CN111154673B (en) Prodigiosin producing strain and production method and application thereof
Huq Chryseobacterium chungangensis sp. nov., a bacterium isolated from soil of sweet gourd garden
Mohan et al. Selective screening, isolation and characterization of antimicrobial agents from marine actinomycetes
Alam et al. Psychrophilic Planococcus maitriensis sp. nov. from Antarctica
WO2007136824A1 (en) High-yield bacitracin-producing microorganism
CN113862199A (en) Degrading strain of benzonitrile herbicide and microbial inoculum produced by degrading strain
Cui et al. Mucilaginibacter composti sp. nov., with ginsenoside converting activity, isolated from compost
CN114574409B (en) Pseudobacillus, fermentation product thereof and application thereof in algae solubilization
JP6527521B2 (en) Novel Streptomyces filamentous mutant and method for producing daptomycin using the same
CZ2016482A3 (en) Strain of the microorganism Raoultella sp. KDF8 CCM 8678 degrading active pharmaceutical ingredients from the following group: diclofenac, codeine, ibuprofen and ketoprofen
CN112522158B (en) Marine bacterium and application thereof
Chistyakova et al. A novel EDTA-degrading Pseudomonas sp.
González et al. Oceanospirillum and related genera
JP5020839B2 (en) Novel microorganism and method for producing compound using novel microorganism
CN119685209A (en) Pandora strain capable of efficiently degrading aureomycin and application thereof
Li et al. Novosphingobium endophyticum sp. nov. isolated from roots of Glycyrrhiza uralensis
CN107794235B (en) A kind of aerobic denitrifying bacteria and its application
JP2016195588A (en) Bacterium of genus sphingobium having degrading ability of cyclopropanecarboxylic acid derivative, microbiologic agent including the same, and degrading method of cyclopropanecarboxylic acid derivative by using the same
CN117467580A (en) Rhodococcus PD10 and its applications
CN101426900A (en) Novel microorganism and method for producing dodecahydro-3a,6,6,9a-tetramethylnaphtho[2,1-b]-furan intermediate using the same
RU2292392C2 (en) BACTERIUM Pseudomonas alcaligence STRAIN USEFUL IN PURIFICATION OF SOILS, GROUND WATER AND SURFACE WATER FROM TRINITROTOLUENE