Introduction to bioaugmentation with microorganisms capable of degrading herbicides and herbicidal ionic liquids as a factor conducive to herbicide resistance spread
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Wstęp do bioaugmentacji mikroorganizmami zdolnymi do degradacji herbicydów i herbicydowych cieczy jonowych jako czynnika sprzyjającego rozprzestrzenianiu się oporności na herbicydy
english
- ionic liquids
- herbicides
- biodegradation
- bioaugmentation
- ionic liquids
- herbicydy
- biodegradacja
- bioaugmentacja
EN The studies were focused on the environmental fate of herbicidal ionic liquids (HILs) and their ionic integrity, as well as the introductory aspects concerning bioaugmentation and its impact on possible acquirement of herbicidal resistance. The use of 13C-labelling has proven that surface-active cations and herbicidal anions in HILs are degraded separately and differently. Further studies revealed that cation’s hydrophobic properties do not translate into reduced mobility of an anion. Additionally, hydrophobic surface-active cations were toxic towards soil microorganisms and plants. The high sorption of cations was the limiting factor for bioaugmentation approach as they were not available for microbial degradation. Yet, impact of bioaugmentation was shown both by HILs’ increased mineralisation efficiencies and protective effect towards oxidative stress in plants. Finally, bioaugmentation significantly increased the genetic activity involved in the degradation of selected herbicides.
PL Przeprowadzone badania dotyczyły losów środowiskowych herbicydowych cieczy jonowych (HILs) i ich integralności jonowej, a także wstępnych kwestii odnoszących się do bioaugmentacji i jej wpływu na niezamierzone nabycie odporności herbicydowej. Wykorzystując znakowanie izotopowe 13C udowodniono, surfaktanty kationowe i aniony herbicydowe w HILs ulegają odrębnej i odmiennej degradacji. Wykazano, że właściwości hydrofobowe kationu nie przekładają się na zmniejszenie mobilności anionu. Dodatkowo, hydrofobowe surfaktanty kationowe były toksyczne dla mikroorganizmów glebowych i roślin. Wysoka sorpcja kationów była czynnikiem ograniczającym efektywność bioaugmentacji, ponieważ związki te były niedostępne dla mikroorganizmów. Jednakże, wpływ bioaugmentacji był widoczny w zwiększonej efektywności mineralizacji HILs oraz w działaniu ochronnym na stres oksydacyjny w roślinach. Ponadto, bioaugmentacja istotnie zwiększyła aktywność genetyczną związaną z degradacją wybranych herbicydów.
155
chemical sciences
chemical sciences
DrOIN 2262
public
Małgorzata Barańska
Łódź, Polska
12.11.2022
polish
public
Przemysław Bernat
Łódź, Polska
18.11.2022
polish
public
Tomasz Płociniczak
Katowice, Polska
05.12.2022
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
28.02.2023
Rada Dyscypliny Nauki Chemiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie: nauki chemiczne