Universiẗat, Diss., 2002--Stuttgart.

Universiẗat, Diss., 2002--Stuttgart.

Techn. Univ., Diss., 2006--Darmstadt

This article studies the impact of some environmental conditions and the nutrition of culturing medium on the growth of bacteria and theirs capacity of toluene removal. The 5 bacterial strains isolated from leaf samples of three different common houseplants in Vietnam are Gram-negative, rod-shaped bacteria. The cells are single or arranged in chains. The cell size is relatively small and ranged from 0.7 to 2.5μm. These bacteria prefer the incubating temperature from 28°C to 32°C and a neutral pH 6.5 to 7.5. They are able to assimilate different nitrogen and carbon sources. In the liquid SH1 medium containing 200ppm toluene five selected strains have shown the ability to degrade toluene at a rate of 12.8 to 75.2% in comparison with the control at 30°C at a speed of 200rpm for over 120 hours. These 5 studied strains are potentially useful in bioremediation strategies to remove airborne toluene. / 5 chủng vi khuẩn có khả năng phân giải toluene được phân lập từ lá một số cây cảnh phổ biến ở Việt Nam là vi khuẩn G (-), dạng trực khuẩn và kích thước tế bào từ 0,7 – 2,5μm. Một số điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp cho 5 chủng vi khuẩn nghiên cứ gồm nhiệt độ 28°C-32°C, pH 6,5- 7,5, có khả năng đồng hoá nhiều nguồn nitơ và ba nguồn carbon khác nhau. Trong điều kiện môi trường dịch SH1 chứa 200ppm toluene, 5 chủng vi khuẩn này cho thấy khả năng phân giải toluene từ 12,8 – 75,2%. Đây là các chủng vi khuẩn có tiềm năng ứng dụng để loại bỏ toluene từ không khí ô nhiễm.

Die Toluol-Dioxygenase von Pseudomonas putida F1 ist eine Rieske-Dioxygenase und besteht aus Reduktase-, Ferredoxin- und Oxygenase-Komponente. Sie katalysiert den ersten Schritt im aeroben Abbau von Toluol. Ein effizienter Elektronentransfer zur terminalen Oxygenase-Komponente - an der die Sauerstoffaktivierung und Umwandlung von Toluol zum cis-Toluol-Dihydrodiol stattfindet - setzt eine reibungslose Interaktion aller Komponenten voraus. Die Ergebnisse der Stopped-flow-Messungen in der reduktiven Halbreaktion zeigen, dass NADH die Reduktase mittels Hydridtransfer reduziert, wodurch ein stabiler Ladungstransfer-Komplex zwischen NAD+ und FADH- entsteht. In der oxidativen Halbreaktion wird dieser dann durch einen Elektronenakzeptor über das blaue Semichinon zum Chinon oxidiert. Dabei zeigt sich, dass der Ladungstransfer-Komplex die Reaktion der Reduktase mit Sauerstoff unterdrückt. Eine Erklärung hierfür liefert die Kristallstruktur des Ladungstransfer-Komplexes. Die Reaktion mit Sauerstoff wird dadurch unterdrückt, dass das NAD+ koplanar mit dem Isoalloxazinring ist und den reaktiven N5-C4a Teil des FADs schützt und zudem den Isoalloxazinring in eine planare, weniger sauerstoffempfindliche Konformation zwängt. Durch die Bildung des Reduktase-Ferredoxin-Komplexes wird ein effizienter Elektronentransfer folgendermaßen ermöglicht: a) das Ferredoxin bindet an die Reduktase aufgrund elektrostatischer Anziehung entgegengesetzter Oberflächenladungen beider Proteine, b) die hydrophobe Region, die die beiden Redoxzentren umgibt, fungiert als Ein- und Ausgang für Elektronen und c) die geringe Entfernung von 11.7 Å zwischen beiden Kofaktoren erlaubt einen schnellen Elektronentransfer. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass der Elektronentransfer zwischen Reduktase und Ferredoxin durch die Bildung eines stabilen Ladungstransfer- und Reduktase- Ferredoxin-Komplexes beeinflusst wird und dadurch das Problem einer ungewollten Reaktion mit Sauerstoff umgangen wird. / The toluene dioxygenase from Pseudomonas putida F1 is a three-component Rieske non-heme iron dioxygenase comprising of a reductase, ferredoxin and an oxygenase component. It catalyzes the initial step in the aerobic degradation of toluene to cis-toluene dihydrodiol. A smooth interaction between all three components needs to be ensured to efficiently transfer the electrons derived from NADH oxidation to the terminal oxygenase component where molecular oxygen is activated and used for the hydroxylation of toluene. The results of the kinetic studies of the reductive half reaction of reductase reveal that NADH reduces the reductase, resulting in the formation of a stable charge transfer complex between NAD+ and FADH-. Oxidation of the charge transfer complex by an electron acceptor proceeds via the neutral semiquinone to the quinone state of FAD. It is shown that the charge transfer complex suppresses the reaction of the reductase with dioxygen. An explanation for this change in reactivity can be deduced from the structure of the charge transfer complex. Its slower reaction with dioxygen results from NAD+ lying coplanar with the FAD shielding its reactive N5-C4a locus and the forced planarity of the isoalloxazine ring. The formation of the reductase-ferredoxin complex allows efficient electron transfer from reductase to ferredoxin because a) the oppositely charged interacting surfaces of both proteins facilitate the pre-orientation of the ferredoxin on the reductase, b) a hydrophobic region surrounding the two redox centers in the complex acts as an exit/entrance port for electrons and c) the short edge-to-edge distance between both cofactors of 11.7 Å guarantees a fast electron transfer. The results demonstrate that the electron transfer between reductase and ferredoxin is governed by the formation of a stable charge transfer and of a reductase-ferredoxin complex with which the problem of an unwanted side reaction with dioxygen is obviated.

This article studies the impact of some environmental conditions and the nutrition of culturing medium on the growth of bacteria and theirs capacity of toluene removal. The 5 bacterial strains isolated from leaf samples of three different common houseplants in Vietnam are Gram-negative, rod-shaped bacteria. The cells are single or arranged in chains. The cell size is relatively small and ranged from 0.7 to 2.5μm. These bacteria prefer the incubating temperature from 28°C to 32°C and a neutral pH 6.5 to 7.5. They are able to assimilate different nitrogen and carbon sources. In the liquid SH1 medium containing 200ppm toluene five selected strains have shown the ability to degrade toluene at a rate of 12.8 to 75.2% in comparison with the control at 30°C at a speed of 200rpm for over 120 hours. These 5 studied strains are potentially useful in bioremediation strategies to remove airborne toluene. / 5 chủng vi khuẩn có khả năng phân giải toluene được phân lập từ lá một số cây cảnh phổ biến ở Việt Nam là vi khuẩn G (-), dạng trực khuẩn và kích thước tế bào từ 0,7 – 2,5μm. Một số điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp cho 5 chủng vi khuẩn nghiên cứ gồm nhiệt độ 28°C-32°C, pH 6,5- 7,5, có khả năng đồng hoá nhiều nguồn nitơ và ba nguồn carbon khác nhau. Trong điều kiện môi trường dịch SH1 chứa 200ppm toluene, 5 chủng vi khuẩn này cho thấy khả năng phân giải toluene từ 12,8 – 75,2%. Đây là các chủng vi khuẩn có tiềm năng ứng dụng để loại bỏ toluene từ không khí ô nhiễm.

The production of packaging goods for cement is one of the most important industries, contributing to income of many workers. Production activities, however, cause air pollution and health risk. The study was conducted to assess air quality and health risks of workers through air quality data and interviewing employees from 2016-2017 at a packaging production factory, Can Tho city, Vietnam. The findings indicated that temperature and noise exceeded the national technical regulations (QCVN 22-26: 2016/TT-BYT) while the humidity, wind speed, light, respirable particles, toxic gases (benzene, toluene, methyl ethyl ketone (MEK)) were in accordance with the national standards for occupational health and safety (Decision 3733/2002/QĐ-BYT). However, health risk assessment showed that long-term exposure in this factory would result in severe impact on health of workers due to indoor air pollution. The non-cancer risk caused by benzene, toluene and MEK for workers in the working sections such as printing, film coating, weaving, spinning and pasting was expected to cause serious impact on workers’ health. The cancer risk (benzene) index was in the range of 1.3 x 10-5 to 7.7 x 10-4 and averaged at 3.3 x 10-4. The study clearly showed that benzene greatly contributes to serious workers’ health effects. Appropriate protection measures such as treatment of air pollutants, regular health check, wearing protective clothes should be implemented to mitigate impact of indoor air pollution at the factory. More importantly, it is necessary to reconsider the standard values of benzene, toluene, methyl ethyl ketone to ensure health of workers. / Công nghiệp sản xuất bao bì xi măng thuộc lĩnh vực ngành xây dựng là một trong những ngành công nghiệp quan trọng, đã góp phần mang lại nguồn thu nhập cho nhiều người lao động. Tuy nhiên hoạt động sản xuất cũng gây ra những vấn đề về ô nhiễm môi trường không khí và rủi ro sức khỏe. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường không khí và đánh giá rủi ro sức khỏe của công nhân thông qua số liệu chất lượng môi trường không khí và phỏng vấn trực tiếp người lao động trong khoảng thời gian từ 2016 - 2017. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ, tiếng ồn vượt qui chuẩn cho phép (QCVN 22-26:2016/TT-BYT) trong khi độ ẩm, tốc độ gió, ánh sáng, bụi hô hấp, hơi khí độc (Benzen, toluen, methyl ethyl ketone) đạt chuẩn cho phép theo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn lao động (QĐ 3733/2002/QĐ-BYT). Tuy nhiên, kết quả đánh giá rủi ro sức khỏe cho thấy công nhân làm việc lâu dài sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe do ô nhiễm không khí. Rủi ro không gây ung thư do benzene, toluene và MEK gây ra đối với công nhân ở từng khu vực có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân làm việc ở các khu vực sản xuất như in, tráng màng, dệt, kéo sợi và dán. Benzene gây rủi ro ung thư với xác suất từ 1 đến 7 người trong 10.000 người trong quá trình làm việc lâu dài tại nhà máy. Nghiên cứu cho thấy benzene đóng góp rất lớn vào khả năng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe công nhân. Môi trường không khí bên trong nhà máy cần được cải thiện hơn nữa đồng thời tuyên truyền nâng cao ý thức công nhân thực hiện nghiêm túc bảo hộ lao động, tổ chức khám sức khỏe định kỳ cho công nhân. Quan trọng hơn là cần điều chỉnh lại các giá trị qui chuẩn để đảm bảo an toàn sức khỏe cho công nhân đang làm việc tại những nơi có sự hiện diện của khí độc như benzene, toluen, methyl ethyl ketone.