Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorBakken, Lars
dc.contributor.authorJakobsen, Stine Johanne Heffermehl
dc.date.accessioned2019-02-27T14:54:25Z
dc.date.available2019-02-27T14:54:25Z
dc.date.issued2018
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2587873
dc.description.abstractDenitrification is a microbial, anaerobic process reducing nitrogen oxyanions to gaseous products in a stepwise reaction that leads to a release of nitrous oxide gas to the atmosphere. Denitrification has four steps; NO3 - NO2 – NO - N2O - N2, catalysed by four reductase enzymes NAR/NAP, NIR, NOR and N2OR, which are coded by the genes nar, nir, nor and nosZ. The intermediate N2O is a greenhouse gas that escapes the soil and enters the atmosphere. This is unfortunate, because Nitrous oxide has 200 times the potency of CO2. A big contributor to the release of nitrous oxide to the atmosphere is agricultural practices, which is why it is important to find a way of mitigating the release from agriculture. The only nitrous oxide sink is soil, so it would be ideal to find a method of using the nitrous oxide before it has a chance to be released to the atmosphere. Agricultural emissions of N2O might be mitigated if the bacterial composition in the soil can be swayed to contain more fully fledged denitrifiers, or denitrifiers who express the nosZ gene. A thought is to inoculate these bacteria in the fertilizers used in agricultural farming. NMBU Nitrogen Group started to explore such options a year ago, working with the digestates from anaerobic digestion of wastewater sludge from Vestfjordens Avløpsselskap (VEAS). Their first approach was to enrich N2O reducing bacteria in the digestates by anaerobic digestion with N2O in the headspace, and found that within 2-300 hours of incubation, the digestates became dominated by a Dechloromonas strain (identified by metagenomics). Although this strain is a full-fledged denitrifier, it has a strong expression of nosZ, because the digestates enriched with this strain induced very little N2O emission from soil, compared to untreated digestates. This thesis aimed to try and get denitrifiers to grow in the VEAS digestate in an attempt to find a method to reduce nitrous oxide emissions. This was done by a series of experiments with inoculum of denitrifiers in pure culture, different treatments of digestate and different dilutions of digestate. Denitrifiers were grown anaerobically in media, before being added to a crimp sealed, He – washed flask with the different digestate treatments. They were then added to an auto sampling robot, where the bacterial growth was measured through gas chromatography. There was no success with any of the added denitrifiers, but the digestate indigenous Dechloromonas reduced nitrous oxide in an efficient manner, both in fresh, heated and autoclaved digestate, although at a somewhat lower rate in the last two, it was still successful.nb_NO
dc.description.abstractDenitrifikasjon er en mikrobiell, anaerob prosess som reduserer nitrogen oxyanioner til ulike gasser gjennom en stegvis reaksjon som fører til utslipp av nitrogenoksid-gass til atmosfæren. Denitrifikasjon foregår i fire steg; NO3 - NO2 – NO - N2O - N2, katalysert av fire reduktaseenzymer; NAR/NAP, NIR, NOR og N2OR, som er koded for av genene nar, nir, nor og nosZ. Den intermediate gassen N2O er en drivhusgass som unnslipper jordsmonnet og stiger opp i atmosfæren. Dette er uheldig, da nitrogenoksid er en 200 ganger mer potent drivhusgass enn karbondioksid. Jordbruk er en av de største bidragsyterne for utslipp av nitrogenoksid, og det er derfor det er så viktig å finne en måte å redusere utslippet fra jordbruk. Den eneste sinken for nitrogenoksid er jord, og derfor ville det vært ideelt å finne en måte å bruke opp nitrogenoksid-gassen før den har en sjanse til å stige opp i atmosfæren. Utslipp av N2O gass kan bli dempet hvis den bakterielle komposisjonen av jorda kan bli suksessfult endret til å inneholde flere fully fledged denitrifiserende bakterier, eller denitrifiserende bakterier som utrykker nosZ-genet. En tanke er å inokulere disse bakteriene i gjødsel brukt i jordbruk. NMBU nitrogen-gruppen startet utforskningen av denne muligheten for et år siden, gjennom å jobbe med digestat fra avløpsselskapet VEAS, Vestfjordens Avløpsselskap. Deres første tilnærming var å tilsette nitrogenoksid-reduserende bakterier i digestatet med N2O i headspace, og fant ut av innen 2-300 timer av inkubasjon ble digestatet dominert av en Dekloromonas stamme (identifisert gjennom metagenomikk). Selv om denne stammen er en full-fledged denitrifiserende bakterie, så har den en sterk ekspresjon av nosZ, fordi digestatene tilsatt denne stammen induserte veldig lite nitrogenoksid-utslipp from jord, sammenliknet med ubehandlet digestat. Denne oppgaven hadde som mål å få denitrifiserende bakterier til å vokse i VEAS digestat, i et forsøk på å finne en måte å redusere nitrogenoksid-utslipp. Denne ble gjort gjennom en serie av eksperimenter med inokulum av denitrifiserende bakterier i renkultur, ulike behandliger med digestat og ulike fortynninger av digestat. Denitrifiserende bakterier ble dyrket anaerobt i media, før de ble tilsatt I en crimpet, He – vasket flaske med ulike digestat-behandlinger. De ble deretter satt i en robot som automatisk tar gassmålinger fra flaskene. Bakterieveksten blir overvåket ved hjelp av gasskromatografi. Det var ingen suksess med noen av de eksternt tilsatte denitrifiserende bakteriene, men digestatets opprinnelige Dekloromonas-stamme reduserte nitrogenoksid på en effektiv måte, bade i fersk, varmebehandlet og autoklavert digestat. Selv om raten for reduksjon var noe lavere i de to siste behandlingene, var det fortsatt effektivt.nb_NO
dc.language.isoengnb_NO
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Åsnb_NO
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.no*
dc.subjectParacoccusnb_NO
dc.subjectDechloromonasnb_NO
dc.subjectDenitrificationnb_NO
dc.titleMeasuring growth of denitrifiers in digestate using gas kineticsnb_NO
dc.title.alternativeMåling av vekst hos denitrifiserende bakterier i digestat ved hjelp av gasskinetikknb_NO
dc.typeMaster thesisnb_NO
dc.description.localcodeM-BIOTEKnb_NO


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal
Med mindre annet er angitt, så er denne innførselen lisensiert som Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal