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Mechanisms of cadmium resistance in anaerobic bacterial enrichments degrading pentachlorophenol

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Abstract:

The mechanisms of heavy-metal resistance used by adapted sulfidogenic and methanogenic enrichments degrading pentachlorophenol in the presence of cadmium (Cd) were studied. The enrichment cultures adapted to and readily tolerated bioavailable Cd concentrations up to 50 ppm while degrading an equal concentration of pentachlorophenol. Both cultures removed >95% of the Cd from solution. Transmission electron micrographs revealed (i) the presence of electron-dense particles surrounding the cells in the sulfidogenic enrichments and (ii) the unusual clumping of cells and the presence of an exopolymer in the methanogenic enrichments. Energy dispersive X-ray analysis showed that the sulfidogenic enrichments removed Cd by extracellular precipitation of cadmium sulfide, while the methanogenic enrichment culture removed Cd by extracellular sequestration of Cd into the exopolymer.Key words: cadmium, pentachlorophenol, sulfidogenic, methanogenic, resistance.

Nous avons étudié les mécanismes de résistance aux métaux lourds employés par des enrichissements sulfurogènes et méthanogènes adaptés et dégradant le pentachlorophénol en présence de cadmium (Cd). Les cultures d'enrichissement se sont adaptées et ont toléré facilement des concentrations de Cd biodisponible allant jusqu'à 50 ppm tout en dégradant un concentration équivalente de pentachlorophénol. Les deux cultures ont enlevé >95 % du Cd en solution. Des micrographies par transmission d'électrons ont révélé la présence des particules à haute densité d'électrons autour des cellules dans les enrichissements sulfurogènes; une agglomération inhabituelle de cellules et la présence d'un exopolymère ont été observées dans les enrichissements méthanogènes. Une analyse par dispersion de rayons X a démontré que les enrichissements sulfurogènes enlevaient le Cd par la précipitation extracellulaire de sulfure de cadmium, alors que la culture d'enrichissement méthanogène a enlevé le Cd par la séquestration extracellulaire du Cd à l'intérieur de l'exopolymère.Mots clés : cadmium, pentachlorophénol, sulfurogène, méthanogène, résistance.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-07-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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