Modelling the Effect of Copper on the Mo-reduction Rate of the Antarctic Bacterium Pseudomonas sp. strain DRY1
Creators
- 1. Universiti Putra Malaysia
- 2. Argentine Antarctic Institute
Description
Molybdenum reduction by the Antarctic bacterium Pseudomonas sp. strain DRY1 is strongly inhibited by copper. Mo reduction by this bacterium at 10 mM sodium molybdate shows a sigmoidal pattern with lag periods ranging from 7 to 10 h at various concentrations of copper. As the concentration of copper was increased, the overall Mo reduction rate was inhibited with 1.2 mg/L causing the cessation of Mo reduction rate. The modified Gompertz model was utilized to obtain Mo reduction rates at different concentrations of copper. The Mo reduction rates obtained from the modified Gompertz model was then modelled according to the modified Han-Levenspiel, Wang, Liu, modified Andrews and the Amor models. Out of the five models, only Wang, modified Han-Levenspiel and the Liu models were able to fit the curve, whilst the modified Andrews and Amor models were unable to fit the curves. Both the Wang and modified Han-Levenspiel models show acceptable fitting while the Liu model shows poor fitting. Results of the statistical analysis showed that the modified Han-Levenspiel model was the best model based on the lowest values for RMSE and AICc, highest adjusted correlation coefficient (adR2) and values of AF and BF closest to unity. The parameters obtained from the modified Han Levenspiel model, which were Ccrit, max and m which represent critical heavy metal ion concentration (mg/l), maximum reduction rate (nmole Mo blue/h) and empirical constant values were 0.225 (95%, confidence interval from 0.198 to 0.251), 1.200 (95%, confidence interval from 1.180 to 1.220) and 0.443 (95%, confidence interval from 0.261 to 0.626). The modified Han-Levenspiel accurately predicted the critical copper concentration that completely inhibited molybdenum reduction rate in this bacterium.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم تثبيط اختزال الموليبدينوم بواسطة بكتيريا القطب الجنوبي Pseudomonas sp. سلالة DRY1 بقوة بواسطة النحاس. يظهر اختزال Mo بواسطة هذه البكتيريا عند 10 مللي مولبيدات الصوديوم نمطًا سينيًا مع فترات تأخر تتراوح من 7 إلى 10 ساعات بتركيزات مختلفة من النحاس. مع زيادة تركيز النحاس، تم تثبيط معدل الحد من Mo الإجمالي بمقدار 1.2 ملغ/لتر مما تسبب في توقف معدل الحد من Mo. تم استخدام نموذج جومبرتز المعدل للحصول على معدلات تخفيض Mo بتركيزات مختلفة من النحاس. ثم تم نمذجة معدلات تخفيض Mo التي تم الحصول عليها من نموذج Gompertz المعدل وفقًا لنماذج Han - Levenspiel و Wang و Liu المعدلة و Andrews المعدلة ونماذج Amor المعدلة. من بين النماذج الخمسة، تمكن وانغ ونماذج هان- ليفينسبيل المعدلة وليو فقط من ملاءمة المنحنى، في حين أن نماذج أندروز وأمور المعدلة لم تتمكن من ملاءمة المنحنيات. يُظهر كل من نموذج Wang ونموذج Han - Levenspiel المعدل تركيبًا مقبولًا بينما يُظهر نموذج LIU تركيبًا سيئًا. أظهرت نتائج التحليل الإحصائي أن نموذج Han - Levenspiel المعدل كان أفضل نموذج يعتمد على أدنى قيم لـ RMSE و AICc، وأعلى معامل ارتباط معدل (adR2) وقيم AF و BF الأقرب إلى الوحدة. كانت المعلمات التي تم الحصول عليها من نموذج Han Levenspiel المعدل، والتي كانت Ccrit و ï -max و m والتي تمثل تركيز أيونات المعادن الثقيلة الحرجة (ملغ/لتر)، والحد الأقصى لمعدل الاختزال (nmole Mo blue/h) والقيم الثابتة التجريبية 0.225 (95 ٪، فاصل الثقة من 0.198 إلى 0.251)، 1.200 (95 ٪، فاصل الثقة من 1.180 إلى 1.220) و 0.443 (95 ٪، فاصل الثقة من 0.261 إلى 0.626). تنبأ هان- ليفينسبيل المعدل بدقة بتركيز النحاس الحرج الذي يثبط تمامًا معدل اختزال الموليبدينوم في هذه البكتيريا.Translated Description (French)
La réduction du molybdène par la bactérie antarctique Pseudomonas sp. souche DRY1 est fortement inhibée par le cuivre. La réduction de Mo par cette bactérie à 10 mM de molybdate de sodium montre un motif sigmoïdal avec des périodes de latence allant de 7 à 10 h à diverses concentrations de cuivre. Au fur et à mesure que la concentration de cuivre augmentait, le taux de réduction global de Mo était inhibé avec 1,2 mg/L provoquant l'arrêt du taux de réduction de Mo. Le modèle de Gompertz modifié a été utilisé pour obtenir des taux de réduction de Mo à différentes concentrations de cuivre. Les taux de réduction de Mo obtenus à partir du modèle de Gompertz modifié ont ensuite été modélisés en fonction des modèles Han-Levenspiel, Wang, Liu, Andrews modifié et Amor modifiés. Sur les cinq modèles, seuls Wang, Han-Levenspiel modifié et les modèles Liu étaient capables de s'adapter à la courbe, tandis que les modèles Andrews et Amor modifiés étaient incapables de s'adapter aux courbes. Les modèles Wang et Han-Levenspiel modifiés montrent un ajustement acceptable tandis que le modèle Liu montre un mauvais ajustement. Les résultats de l'analyse statistique ont montré que le modèle de Han-Levenspiel modifié était le meilleur modèle basé sur les valeurs les plus basses pour RMSE et AICc, le coefficient de corrélation ajusté le plus élevé (adR2) et les valeurs de AF et BF les plus proches de l'unité. Les paramètres obtenus à partir du modèle Han Levenspiel modifié, qui étaient Ccrit, ï max et m qui représentent la concentration critique en ions de métaux lourds (mg/l), le taux de réduction maximal (nmole Mo bleu/h) et les valeurs constantes empiriques étaient de 0,225 (95 %, intervalle de confiance de 0,198 à 0,251), 1,200 (95 %, intervalle de confiance de 1,180 à 1,220) et 0,443 (95 %, intervalle de confiance de 0,261 à 0,626). Le Han-Levenspiel modifié prédit avec précision la concentration critique de cuivre qui inhibe complètement le taux de réduction du molybdène chez cette bactérie.Translated Description (Spanish)
La reducción de molibdeno por la bacteria antártica Pseudomonas sp. cepa DRY1 está fuertemente inhibida por el cobre. La reducción de Mo por esta bacteria a 10 mM de molibdato de sodio muestra un patrón sigmoidal con períodos de retraso que varían de 7 a 10 h a diversas concentraciones de cobre. A medida que aumentó la concentración de cobre, la tasa de reducción de Mo general se inhibió con 1.2 mg/L causando el cese de la tasa de reducción de Mo. El modelo de Gompertz modificado se utilizó para obtener tasas de reducción de Mo a diferentes concentraciones de cobre. Las tasas de reducción de Mo obtenidas del modelo de Gompertz modificado se modelaron de acuerdo con los modelos Han-Levenspiel, Wang, Liu, Andrews modificado y Amor modificados. De los cinco modelos, solo Wang, Han-Levenspiel modificado y los modelos Liu pudieron ajustarse a la curva, mientras que los modelos Andrews y Amor modificados no pudieron ajustarse a las curvas. Tanto el modelo Wang como el Han-Levenspiel modificado muestran un ajuste aceptable, mientras que el modelo Liu muestra un ajuste deficiente. Los resultados del análisis estadístico mostraron que el modelo de Han-Levenspiel modificado fue el mejor modelo basado en los valores más bajos para RMSE y AICc, el coeficiente de correlación ajustado más alto (adR2) y los valores de AF y BF más cercanos a la unidad. Los parámetros obtenidos del modelo Han Levenspiel modificado, que fueron Ccrit, ïmax y m que representan la concentración crítica de iones de metales pesados (mg/l), la tasa de reducción máxima (nmol Mo azul/h) y los valores constantes empíricos fueron 0.225 (95%, intervalo de confianza de 0.198 a 0.251), 1.200 (95%, intervalo de confianza de 1.180 a 1.220) y 0.443 (95%, intervalo de confianza de 0.261 a 0.626). El Han-Levenspiel modificado predijo con precisión la concentración crítica de cobre que inhibió completamente la tasa de reducción de molibdeno en esta bacteria.Files
CONICET_Digital_Nro.21e41f4f-a7d7-4ed7-8ea4-fcf7e7fead69_A.pdf.pdf
Files
(378.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9c1066250ddc2201b1f0c5d7f49b3870
|
378.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة تأثير النحاس على معدل اختزال Mo للبكتيريا الزائفة في أنتاركتيكا سلالة DRY1
- Translated title (French)
- Modélisation de l'effet du cuivre sur le taux de moo-réduction de la bactérie antarctique Pseudomonas sp. souche DRY1
- Translated title (Spanish)
- Modelado del efecto del cobre en la tasa de reducción de Mo de la bacteria antártica Pseudomonas sp. cepa DRY1
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4301883561
- DOI
- 10.54987/jemat.v5i1.417