Inhibition of dehydrogenase activity in petroleum refinery wastewater bacteria by phenolic compounds

Christian Nweke, Gideon Okpokwasili
2010 Revista Ambiente & Água  
The toxicity of phenol, 2-nitrophenol, 4-nitrophenol, 2,4-dinitrophenol, 2-chlorophenol, 4-chlorophenol, 4-bromophenol and 3,5-dimethylphenol on Pseudomonas, Bacillus and Escherichia species isolated from petroleum refinery wastewater was assessed via inhibition of dehydrogenase enzyme activity. At low concentrations, 2-nitrophenol, 2-chlorophenol, 4-chlorophenol, 4-bromophenol and 3,5-dimethylphenol stimulated dehydrogenase activity and at sufficient concentrations, phenolic compounds
more » ... compounds inhibited dehydrogenase activities. Generally, phenol is less toxic than substituted phenols. Estimations of the degree of inhibition/stimulation of dehydrogenase activities showed significant dose-dependent responses that are describable by logistic functions. The toxicity thresholds varied significantly (P < 0.05) among the bacterial strains and phenolic compounds. The median inhibitory concentrations (IC 50 s) ranged from 4.118 ± 0.097 mg.L -1 for 4-nitrophenol against Pseudomonas sp. DAF1 to 1407.997 ± 7.091 mg.L -1 for phenol against Bacillus sp. DISK1. This study suggested that the organisms have moderate sensitivity to phenols and have the potential to be used as indicators for assessment of chemical toxicity. They could also be used as catalysts for degradation of phenols in effluents. Inibição da atividade de desidrogenase em bactérias em efluentes de refinaria de petróleo por compostos fenólicos RESUMO A toxicidade do fenol, 2-nitrofenol, 4-nitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2-clorofenol, 4clorofenol, 4-bromofenol e 3,5-dimetilfenol para espécies de Pseudomonas, Bacillus e Escherichia isoladas de efluentes de refinaria de petróleo foi avaliada por meio da inibição da atividade da enzima desidrogenase. Em baixas concentrações, o 2-nitrofenol, 2-clorofenol, 4clorofenol, 4-bromofenol e 3,5-dimetilfenol estimularam a atividade da desidrogenase e em concentrações suficientes, compostos fenólicos inibiram as atividades da desidrogenase. Geralmente, o fenol é menos tóxico do que os fenóis substituintes. As estimativas do grau de inibição ou estimulação das atividades da desidrogenase mostraram dependência significativa da dosagem descrita pelas funções de logística. Os limiares de toxicidade variaram significativamente (P <0,05) entre as cepas de bactérias e compostos fenólicos. A concentração inibitória média (IC 50 s) variou de 4,118 ± 0,097 mg.L -1 de 4-nitrofenol contra Pseudomonas sp. DAF1 de 1407,997 ± 7,091 mg.L -1 de fenol contra Bacillus sp. DISK1. Este estudo sugere que os organismos têm sensibilidade moderada a fenóis e têm potencial para serem utilizados como indicadores para a avaliação da toxicidade química. Eles também poderiam ser utilizados como catalisadores para a degradação de fenóis em efluentes. Palavras-chave: atividade de desidrogenase; compostos fenólicos; efluentes de refinaria de petróleo. NWEKE, C. O.; OKPOKWASILI, G. C. Inhibition of dehydrogenase activity in petroleum refinery wastewater bacteria by phenolic compounds.
doi:10.4136/ambi-agua.115 fatcat:j5tcwfkyijaotea7zz2z4dlhhe