BIODEGRADATION OF 17ALPHAMETHYLTESTOSTERONE BY MICROORGANISM ISOLATED FROM MASCULINIZING PONDS OF NILE TILAPIA FRY

การย่อยสลายสารแอลฟาเมทิลเทสโทสเตอโรนทางชีวภาพโดยจุลชีพที่คัดแยกจากบ่อแปลงเพศปลานิล

Name: Pimvarat Srikwan

LCSH: Biodegradation

LCSH: Aquaculture

LCSH: Nile tilapia

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.

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

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Parinda Thayanukul

Role: advisor

Name: Tawan Limpiyakorn

Role: advisor

Created: 2014

Modified: 2015-12-15

Issued: 2015-12-15

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46638

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Management

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5687568520.pdf	4.43 MB	48	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.026624 วินาที