Biodegradation of 17 alpha-methyl testosterone under aerobic and anaerobic conditions

การย่อยสลายทางชีวภาพของสาร 17 อัลฟาเมทิลเทสโทสเตอร์โรนภายใต้สภาพที่ใช้ออกซิเจนและไร้ออกซิเจน

Name: Theerachit Wattanodorn

LCSH: 17alpha-methyltestosterone

LCSH: Anaerobic sludge

LCSH: Degradation

Abstract: To produce an all-male population, a very common practice is to feed the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fry with 17alpha-methyltestosterone (MT)-impregnated food. MT residues in fish feed for the masculinization of Nile tilapia fry may accumulate in masculinizing ponds and be released into natural receiving water. A recent study showed that MT concentration in soils were between 2.8 and 2.9 ng/g for nearly three months after cessation of treatment demonstrating the persistence of MT in soil. The objectives of this study were to investigate the biodegradation of MT under aerobic and anaerobic conditions and isolation of responsible microorganisms. Bacterial seed used was aerobic sludge, anaerobic sludge taken from wastewater treatment plants and sediment taken from a masculinizing pond of tilapia fry. Aerobic and anaerobic biodegradation test suggested that MT was biodegradable. Under aerobic condition, first-order degradation rate constants using aerobic sludge were 1.43±0.12, 0.48±0.04, 0.37±0.01, 0.24±0.17 and 0.36±0.17 day-1, for an initial MT concentrations of 0.3, 1.0, 5.0, 7.0, and 10.0 mg/l, respectively. Under aerobic condition, first-order degradation rate constants using sediment were 0.52±0.02, 0.23±0.04, 0.17±0.02, 0.13±0.01 and 0.10±0.01 day-1 for the initial MT concentrations of 0.3, 1.0, 5.0, 7.0, and 10.0 mg/l, respectively. Under anaerobic degradation, first-order degradation rate constants using anaerobic sludge were 0.19±0.01, 0.21±0.01, 0.28±0.03, 0.19±0.01 and 0.10±0.01 day-1 for the initial MT concentrations of 0.1, 1.0, 3.0, 5.0, and 10.0 mg/l, respectively. Under anaerobic degradation, first-order degradation rate constants using sediment were 0.09±0.02, 0.34±0.01, 0.33±0.01, 0.23±0.08 and 0.09±0.01 day-1 for the initial MT concentrations of 0.1 1.0, 3.0, 5.0 and 10.0 mg/l, respectively. MT-degrading bacteria strain MT 3/10, MT 5/10 and 1/500 were isolated from aerobic sludge. Analysis of 16S rRNA gene sequences suggested that the strain MT 5/10 related closely to Acidovorax sp. RCPCd1 which is in the genus Acidovorax. And the strains MT 3/10 and MT 1/500 related closely to Methylophilus leisingeri strain RCP5 which is in the genus Methylophilus. The activities of both strains were not so effective. After 2.5 days of operation, MT concentrations were left over at 46 % for strains MT 3/10 and 55 % for MT 1/500.

Abstract: 17 อัลฟาเมทิลเทสโทสเตอร์โรน(MT) เป็นฮอร์โมนเพศชายสังเคราะห์ ใช้ในการแปลงเพศปลาให้เป็นเพศผู้ MT ถูกนำไปผสมกับอาหารปลาโดยมีความเข้มข้นของ MT 60 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม เพื่อใช้ในการแปลงเพศปลานิล ฮอร์โมน MT จัดเป็นสารก่อมะเร็ง ดังนั้นได้มีการศึกษาในระดับห้องปฏิบัติการถึงการตกค้างของสาร MT ในน้ำและในตะกอนดิน ผลการทดลองพบว่ามีการตกค้างของสาร MT ในตะกอนดินก้นบ่อแปลงเพศปลานิล ที่ระดับความเข้มข้น 2.8-2.9 นาโนกรัมต่อกรัมตะกอนดิน เป็นระยะเวลา 3 เดือนนับจากการหยุดให้อาหารที่ผสมฮอร์โมน ก่อให้เกิดผลกระทบต่อคนที่สัมผัสกับน้ำที่มีการปนเปื้อนและก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำที่มีการปนเปื้อนจุดประสงค์ของงานวิจัยทำการศึกษาถึงการย่อยสลายทางชีวภาพของสาร MT ด้วยจุลินทรีย์จากกากตะกอนในระบำบัดน้ำเสียและตะกอนดินที่ภายใต้สภาวะที่มีและไร้ออกซิเจน จากการทดลองพบว่า MTสามารถย่อยสลายได้ ภายใต้การย่อยสลายทั้งมีและไร้ออกซิเจน จากการย่อยสลายด้วยกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียภายใต้สภาพใช้ออกซิเจนมีค่าอัตราการย่อยสลายเท่ากับ 1.43±0.12 0.48±0.04 0.37±0.01 0.24±0.17 และ 0.36±0.17 ต่อวัน ที่ระดับความเข้มข้นเริ่มต้น 0.3 1.0 5.0 7.0 และ 10.0 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ จากการย่อยสลายด้วยตะกอนดินภายใต้สภาวะมีออกซิเจนมีค่าอัตราการย่อยสลายเท่ากับ 0.52±0.02 0.23±0.04 0.17±0.02 0.13±0.01 และ 0.10±0.01 ต่อวันที่ระดับความเข้มข้นเริ่มต้น 0.3 1.0 5.0 7.0 และ 10.0 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ จากการย่อยสลายด้วยการตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียภายใต้สภาพไร้ออกซิเจนมีค่าอัตรการย่อยสลายเท่ากับ 0.19±0.01 0.21±0.01 0.28±0.03 0.19±0.01 และ 0.10±0.01 ต่อวันวันที่ระดับความเข้มข้นเริ่มต้น 0.1, 1.0, 3.0, 5.0, และ 10.0 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ จากการย่อยสลายด้วยตะกอนดินภายใต้สภาพไร้ออกซิเจนมีค่าอัตราการย่อยสลายเท่ากับ 0.09±0.02 0.34±0.01 0.33±0.01 0.23±0.08 และ 0.09±0.01 ต่อวันวันที่ระดับความเข้มข้นเริ่มต้น 0.1, 1.0, 3.0, 5.0, และ 10.0 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ จากการจำแนกเชื้อได้เชื้อแบคทีเรีย 3 ชนิดคือ strain MT 3/10 มีลักษณะใกล้เคียง Acidovorax sp. RCPCd1 และ แบคทีเรีย strain MT 1/500 และ MT 5/10 มีลักษณะใกล้เคียง Methylophilus leisingeri strain RCP5 จากการทดลองความสามารถในการย่อยสลายของแบคทีเรียทั้งสองพบว่า แบคทีเรีย strain MT 3/10 และ MT 1/500 มีความสามารถในการย่อยสลาย MT ต่ำ โดยเมื่อเวลาผ่านไป 2.5 วัน พบว่ายังคงมีความเข้มข้นของ MT เหลือร้อยละ 46 จากการย่อยสลายด้วยแบคทีเรีย strain MT 3/10 และ มีความเข้มข้นของ MT เหลือร้อยละ 55 จากการย่อยสลายด้วยแบคทีเรีย strain MT 1/500

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Tawan Limpiyakorn

Role: advisor

Name: Ong, Say Kee

Role: advisor

Created: 2007

Modified: 2559-08-11

Issued: 2016-07-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Management

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	theerachit_wa_front.pdf	1.95 MB	2	2018-06-08 13:29:54
2	theerachit_wa_ch1.pdf	588.49 KB	2	2018-06-08 13:29:56
3	theerachit_wa_ch2.pdf	1.72 MB	3	2021-08-24 02:36:59
4	theerachit_wa_ch3.pdf	845.03 KB	2	2018-06-08 13:29:59
5	theerachit_wa_ch4.pdf	3.12 MB	2	2018-06-08 13:30:00
6	theerachit_wa_ch5.pdf	355.06 KB	2	2018-06-08 13:30:03
7	theerachit_wa_back.pdf	9.16 MB	2	2018-06-08 13:30:04

ใช้เวลา

0.046259 วินาที