Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46638
Title: BIODEGRADATION OF 17ALPHAMETHYLTESTOSTERONE BY MICROORGANISM ISOLATED FROM MASCULINIZING PONDS OF NILE TILAPIA FRY
Other Titles: การย่อยสลายสารแอลฟาเมทิลเทสโทสเตอโรนทางชีวภาพโดยจุลชีพที่คัดแยกจากบ่อแปลงเพศปลานิล
Authors: Pimvarat Srikwan
Advisors: Parinda Thayanukul
Tawan Limpiyakorn
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: Parinda.Th@chula.ac.th,p.thayanukul@gmail.com
Tawan.L@Chula.ac.th
Subjects: Biodegradation
Aquaculture
Nile tilapia
การย่อยสลายทางชีวภาพ
การเพาะเลี้ยงในน้ำ
ปลานิล
Issue Date: 2014
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: 17α-methyltestosterone (MT) is a synthetic androgenic steroid, which is widely used in masculinization of aquaculture industry. Male population is preferred in a farming of Nile tilapia because of the faster growth rate, bigger body size and larger weight than the female. Although MT is beneficial for aquaculture production, the release of residual causes adverse effects to the endocrine and reproductive systems of natural aquatic organisms. This study aims to isolate the MT degrading microorganisms and to investigate the biodegradation characteristic, in order to enhance the biological removal. The isolation was performed with enrichment technique using MT as a sole carbon source at concentrations between 0.5 to 30 mg/L. The inoculum sources were sediment and biofilm from masculinizing ponds of Nile tilapia fry. Three strains, namely B051, B052 and S303 which affiliated to Acinetobacter sp., Ochrobactrum sp. and Nocardioides sp., respectively, were tested for the MT degrading kinetic and substrate versatility among other sex steroidal hormones which may coexist in farm environment. Michaelis-Menten model well explained the MT degrading kinetic for the 1 – 50 mg/L. The Vmax and Km value of strain B051, B052 and S303 were 0.34 ngL-1h-1cell-1 and 8.23 mg/L, 0.18 ngL-1h-1cell-1 and 1.48 mg/L, 0.24 ngL-1h-1cell-1and 1.0 mg/L, respectively. Strain S303 was distinguished MT degrader as it had higher Vmax and it had the lowest Km, which can imply that strain S303 had ability to degrade MT faster than the others at low concentration close to environmental condition. In addition, all isolates also removed testosterone while they had not reduced estrone (E1), 17β-estradiol (E2) or17α-ethynylestradiol (EE2) at the concentration of 10 mg/L during 7 days. The results inferred that all three isolates are specialized in androgenic hormone degradation.
Other Abstract: แอลฟาเมทิลเทสโทสเตอโรน หรือ MT เป็นฮอร์โมนสังเคราะห์เพศชายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแปลงเพศเป็นเพศผู้ในอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงปลานิลนิยมปลาเพศผู้มากกว่าเพศเมีย เนื่องจากปลาเพศผู้มีอัตราการเจริญเติบโตรวดเร็วกว่า มีขนาดตัวใหญ่ และน้ำหนักมากกว่า แม้ว่า MT จะมีประโยชน์มากทางด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ แต่สารบางส่วนที่ตกค้างอยู่ในสิ่งแวดล้อมสามารถทำให้เกิดความผิดปกติที่ต่อมไร้ท่อและการทำงานของระบบสืบพันธ์ของสัตว์น้ำตามธรรมชาติ ดังนั้นเพื่อเป็นการลดปริมาณสารที่ตกค้างในบ่อและสิ่งแวดล้อม กระบวนการย่อยสลาย MT ทางชีวภาพเพื่อลดปริมาณ MT จึงถูกนำมาศึกษา วิทยานิพนธ์ฉบับนี้มีเป้าหมายในการคัดแยกเชื้อจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการย่อยสลาย MT และศึกษาความสามารถในการย่อยสลาย MT ของเชื้อจุลินทรย์การคัดเลือกจุลินทรีย์ดำเนินการโดยนำตัวอย่างตะกอนดินและไบโอฟิล์มจากบ่อแปลงเพศปลานิลมาเลี้ยงเชื้อที่ความเข้มข้นของ MT ที่ 0.5 – 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ผลการคัดเลือกพบว่ามีจุลินทรีย์ 3 สายพันธุ์ ที่มีความสามารถในการย่อยสลาย MT คือ B051, B052 และ S303 ซึ่งสามารถแบ่งเป็น 3 สายพันธุ์ในจีนัส Acinetobactersp., Ochrobactrumsp. และ Nocardioidessp., ตามลำดับ นำทั้ง3 สายพันธุ์มาศึกษาความสามารถในการย่อยสลาย MT จากการวิเคราะห์ทางจลน์ศาสตร์ด้วยสมการของ Michaelis-Mentenพบว่า อัตราการย่อยสลายของ MT สูงขึ้น เมื่อความเข้มข้นของ MT สูงขึ้น จนเริ่มคงที่ที่ค่าอัตราการย่อยสลายสูงสุด โดยเชื้อสายพันธุ์B051, B052 และ S303 มีค่าอัตราการย่อยสลายสูงสุดคือ 0.34 นาโนกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมงต่อเซลล์, 0.18 นาโนกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมงต่อเซลล์ และ 0.24 นาโนกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมงต่อเซลล์ ตามลำดับ และมีค่าคงที่ของ Michaelis-Mentenเท่ากับ 8.23 มิลลิกรัมต่อลิตร 1.48 มิลลิกรัมต่อลิตร 1.0 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ โดยสายพันธุ์S303 เป็นสายพันธุ์ที่สามารถย่อยสลาย MT ได้เร็วกว่าสายพันธุ์อื่นที่ความเข้มข้นของ MT ต่ำ นอกจากนี้ทั้งสามสายพันธุ์ยังถูกนำมาทดสอบการย่อยสลายฮอร์โมนเพศชนิดต่างๆที่มีโครงสร้างคล้าย MT และพบว่ามีการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมเช่นเดียวกับ MT ซึ่งประกอบด้วย เทสโทสเตอโรน, เอสโทรน, เบตาเอสทราไดออล และ แอลฟาเอทินิลเอสทราไดออล จากการทดลองนำเชื้อจุลินทรีย์มาย่อยที่ความเข้มข้น 10 มิลลิกรัมต่อลิตรเป็นเวลา 7วัน พบว่า มีเพียงฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนเท่านั้นที่จุลินทรีย์ทั้งสามสายพันธุ์สามารถย่อยสลายได้ ซึ่งจากการทดลองนี้สรุปได้ว่า เชื้อจุลินทรีย์ที่ถูกคัดเลือกมีความสามารถในการย่อยสลายฮอร์โมนกลุ่มเพศชายอย่างเฉพาะเจาะจง
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2014
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Environmental Management
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46638
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.398
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.398
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5687568520.pdf4.54 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.