J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y K i n e t i c s o f d o s e - r e s p o n s e r e l a t i o n s h i p o f h e a v y m e t a l s w i t h d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n w a s t e w a t e r b a c t e r i a K e y w o r d s : D e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y , h e a v y m e t a l s , d o s e - r e s p o n s e m o d e l s , t o x i c i t y . A B S T R A C T : T o x i c i t y o f Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + t o E s c h e r i c h i a c o l i , P s e u d o m o n a s a n d B a c i l l u s s p e c i e s i s o l a t e d f r o m p e t r o l e u m r e f i n e r y e f f l u e n t w a s a s s e s s e d u s i n g d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( D H A ) i n h i b i t i o n t e s t . E x p o s u r e o f t h e c e l l s t o t h e m e t a l i o n s r e s u l t e d i n i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y . T h e m e d i a n i n h i b i t o r y c o n c e n t r a t i o n o f t h e m e t a l i o n s r a n g e d f r o m 0 . 0 5 5 4 t o 0 . 3 8 8 3 m M ( Z n 2 + ) , 0 . 0 2 7 9 t o 0 . 3 0 0 4 m M ( C d 2 + ) a n d 0 . 0 0 1 3 t o 0 . 2 7 7 8 m M ( C o 2 + ) . T h e t r e n d s o f t h e i n h i b i t o r y e f f e c t s c o u l d b e m a t h e m a t i c a l l y d e s c r i b e d w i t h l o g i s t i c a n d s i g m o i d d o s e - r e s p o n s e m o d e l s a n d i n a m a n n e r s i m i l a r t o t h e n o n - c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f e n z y m e s . T h e t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n a b o v e w h i c h t o x i c e f f e c t i s o b s e r v e d r a n g e d f r o m 0 . 0 0 1 3 m M ( Z n 2 + a g a i n s t P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 ) t o 0 . 0 5 m M ( Z n 2 + a g a i n s t E s c h e r i c h i a c o l i ) . I n t e r m s o f n o n - c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y , t h e t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n r a n g e d f r o m 0 . 0 1 8 3 m M ( C d 2 + a g a i n s t P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 ) t o 0 . 0 5 m M ( Z n 2 + a g a i n s t E s c h e r i c h i a c o l i ) . T h e c o e f f i c i e n t s o f i n h i b i t i o n K i c o r r e l a t e d w i t h t h e I C 5 0 , t h u s t h e y a r e s u i t a b l e p a r a m e t e r s f o r k i n e t i c a n a l y s e s o f m e t a l t o x i c i t y a g a i n s t b a c t e r i a . 3 9 2 - 4 0 2 | J R B | 2 0 1 2 | V o l 2 | N o 4 T h i s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l A u t h o r s : N w e k e C O 1 , 2 a n d O k p o k w a s i l i G C 2 . I n s t i t u t i o n : 1 . D e p a r t m e n t o f M i c r o b i o l o g y , F e d e r a l U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , P . M . B . 1 5 2 6 , O w e r r i , N i g e r i a . 2 . D e p a r t m e n t o f M i c r o b i o l o g y , U n i v e r s i t y o f P o r t H a r c o u r t , P . M . B . 5 3 2 3 , P o r t H a r c o u r t , N i g e r i a . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : N w e k e C O . E m a i l : x r i s o k e y @ y a h o o . c o m . W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / d o c u m e n t / R A 0 2 0 0 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 1 8 F e b 2 0 1 2 A c c e p t e d : 0 3 A p r 2 0 1 2 P u b l i s h e d : 0 8 J u n 2 0 1 2 A r t i c l e C i t a t i o n : N w e k e C O a n d O k p o k w a s i l i G C . K i n e t i c s o f d o s e - r e s p o n s e r e l a t i o n s h i p o f h e a v y m e t a l s w i t h d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n w a s t e w a t e r b a c t e r i a . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y O r i g i n a l R e s e a r c h A n I n t e r n a t i o n a l S c i e n t i f i c R e s e a r c h J o u r n a l

I N T R O D U C T I O N H e a v y m e t a l s a r e w i d e l y d i s t r i b u t e d a n d p e r s i s t e n t e n v i r o n m e n t a l p o l l u t a n t s t h a t a r e i n t r o d u c e d i n t o t h e e n v i r o n m e n t t h r o u g h i n d u s t r i a l a c t i v i t i e s . H e a v y m e t a l s c o n t a m i n a t e n a t u r a l h a b i t a t s a n d a l t e r m a c r o a n d m i c r o b i o l o g i c a l c o m m u n i t i e s ( P u r v e s , 1 9 8 5 ; D a v i e s e t a l . , 1 9 9 1 ; B i n n i n g a n d B a i r d , 2 0 0 1 ; H o r s f a l l a n d S p i f f , 2 0 0 2 ; N w e k e e t a l . , 2 0 0 6 ; 2 0 0 7 a ) . S o m e h e a v y m e t a l s ( e . g C d a n d H g ) h a v e n o k n o w n p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n a n d a r e t o x i c e v e n a t l o w c o n c e n t r a t i o n s . O t h e r s ( e . g C u , N i , Z n a n d C o ) a r e e s s e n t i a l t r a c e e l e m e n t s r e q u i r e d f o r n o r m a l p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n o f m i c r o o r g a n i s m s . T h e t o x i c e f f e c t s o f m e t a l s i n c l u d e ; b l o c k i n g o f f u n c t i o n a l g r o u p s , d i s p l a c e m e n t o r s u b s t i t u t i o n o f e s s e n t i a l m e t a l i o n s f r o m b i o m o l e c u l e s , c o n f o r m a t i o n a l m o d i f i c a t i o n s , d e n a t u r a t i o n a n d i n a c t i v a t i o n o f e n z y m e s a n d d i s r u p t i o n o f m e m b r a n e i n t e g r i t y ( G a d d , 1 9 9 3 ; D o e l m a n e t a l . , 1 9 9 4 ; L i a n d T a n 1 9 9 4 ) . M i c r o o r g a n i s m s a r e v i t a l f o r e f f i c i e n t f u n c t i o n i n g o f a n y e c o s y s t e m , t h u s f a c t o r s a f f e c t i n g t h e i r m e t a b o l i s m a n d d i v e r s i t y a r e o f g r e a t c o n c e r n . M i c r o b e s r e s p o n d p r o m p t l y t o e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n a n d m o n i t o r i n g m i c r o b i a l r e s p o n s e s h a v e b e e n r e c o m m e n d e d a s a n e a r l y w a r n i n g i n d i c a t o r o f e c o s y s t e m s t r e s s ( G r i f f i t h s , 1 9 8 3 ; O d u m , 1 9 8 5 ) . M i c r o b i a l p a r a m e t e r s i n c l u d i n g g r o w t h r a t e ( J u l i a s t u t i e t a l . , 2 0 0 3 b ) , b i o m a s s m e a s u r e m e n t ( G u c k e r t , 1 9 9 6 ) , i n h i b i t i o n o f b i o l u m i n e s c e n c e ( R e n a n d F r y m i e r , 2 0 0 3 ) a n d a c t i v i t y o f s p e c i f i c a n d n o n - s p e c i f i c e n z y m e s ( B i t t o n e t a l . , 1 9 9 2 ) m a y b e u s e d t o e v a l u a t e t o x i c e f f e c t s o f m e t a l s o n b a c t e r i a l p o p u l a t i o n s . E n z y m e s a r e k e y c a t a l y s t s o f m e t a b o l i c r e a c t i o n s i n c e l l s a n d t h e i r i n h i b i t i o n b y m e t a l s h a s b e e n e x p l o r e d a s b a s i s f o r e c o t o x i c i t y t e s t i n g . A w i d e r a n g e o f e n z y m e s h a s b e e n c o n s i d e r e d w i t h s p e c i a l e m p h a s i s o n d e h y d r o g e n a s e s ( B i t t o n a n d K o o p m a n 1 9 8 6 ; O b s t e t a l . , 1 9 8 8 ; M o n t u e l l e e t a l . , 1 9 9 4 ; C o d i n a e t a l . , 1 9 9 4 ; N w e k e e t a l . , 2 0 0 6 , 2 0 0 7 a , b ; O r j i e t a l . , 2 0 0 8 ) . D e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y a s s a y i s a l s o a n e f f e c t i v e p r i m a r y t e s t f o r a s s e s s i n g t o x i c i t y o f p h e n o l s ( N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 0 a , b ; N w a n y a n w u a n d A b u , 2 0 1 1 ) a n d p l a n t e x t r a c t s ( A l i s i e t a l . , 2 0 1 1 ) a g a i n s t b a c t e r i a . H o w e v e r , t h e k i n e t i c s o f t o x i c i t y h a s n o t b e e n w i d e l y s t u d i e d . T h e o b j e c t i v e o f t h i s s t u d y w a s t o c o m p a r e t h e e f f e c t s o f z i n c , c a d m i u m a n d c o b a l t o n t h e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n p e t r o l e u m r e f i n e r y e f f l u e n t b a c t e r i a , u s i n g k i n e t i c a n a l y s i s . M A T E R I A L S A N D M E T H O D S B a c t e r i a l s t r a i n s B a c t e r i a l s t r a i n s w e r e i s o l a t e d f r o m w a s t e w a t e r a n d w a s t e w a t e r t r e a t m e n t s y s t e m o f P o r t H a r c o u r t p e t r o l e u m r e f i n e r y , P o r t H a r c o u r t , s o u t h e a s t e r n N i g e r i a . T h e m e t h o d o f i s o l a t i o n a n d i d e n t i f i c a t i o n o f t h e b a c t e r i a l s t r a i n s w a s a s d e s c r i b e d e l s e w h e r e ( N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 0 a ) . D e h y d r o g e n a s e a s s a y D e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y w a s d e t e r m i n e d u s i n g 2 , 3 , 5 - t r i p h e n y l t e t r a z o l i u m c h l o r i d e a s t h e a r t i f i c i a l e l e c t r o n a c c e p t o r , w h i c h i s r e d u c e d t o r e d - c o l o u r e d t r i p h e n y l f o r m a z a n ( T P F ) . T h e a s s a y w a s d o n e i n 3 - m l v o l u m e o f n u t r i e n t b r o t h - g l u c o s e - T T C m e d i u m s u p p l e m e n t e d w i t h v a r y i n g c o n c e n t r a t i o n s o f Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + a s Z n S O 4 , C d C l 2 a n d C o C l 2 r e s p e c t i v e l y i n s e p a r a t e s c r e w - c a p p e d t e s t t u b e s . P o r t i o n s ( 0 . 3 m l ) o f w a s h e d b a c t e r i a l s u s p e n s i o n s ( A 4 2 0 = 0 . 5 ) w e r e i n o c u l a t e d i n t o t r i p l i c a t e g l a s s t u b e s c o n t a i n i n g 2 . 5 m l o f p h t h a l a t e - b u f f e r e d ( p H 6 ) n u t r i e n t b r o t h g l u c o s e m e d i u m a m e n d e d w i t h Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + a n d 0 . 2 m l o f 0 . 4 % ( w / v ) T T C i n d e i o n i z e d d i s t i l l e d w a t e r w a s a d d e d t o e a c h t u b e t o o b t a i n f i n a l c o n c e n t r a t i o n s o f 0 . 0 . 0 5 - 1 . 4 m M . T h e f i n a l c o n c e n t r a t i o n s o f n u t r i e n t b r o t h a n d g l u c o s e i n t h e m e d i u m w e r e 2 m g / m l e a c h . T h e c o n t r o l s c o n s i s t e d o f t h e i s o l a t e s a n d t h e m e d i a w i t h o u t m e t a l . T h e r e a c t i o n m i x t u r e s w e r e i n c u b a t e d u n d e r s t a t i c c o n d i t i o n s a t r o o m t e m p e r a t u r e ( 2 8 ± 2 ° C ) f o r 2 4 h . T h e T P F p r o d u c e d w a s e x t r a c t e d i n 4 m l o f a m y l a l c o h o l a n d d e t e r m i n e d N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 3 9 3 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2

s p e c t r o p h o t o m e t r i c a l l y . T h e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t i e s a s μ g T P F / m g o f d r y c e l l w t / h a n d p e r c e n t a g e i n h i b i t i o n s w e r e c o m p u t e d . K i n e t i c m o d e l l i n g T h e e n z y m e a c t i v i t y ( E A ) a n d i n h i b i t i o n o f t h e e n z y m e a c t i v i t y ( I N H ) r e l a t i v e t o c o n t r o l s a r e g i v e n b y t h e e x p r e s s i o n s : w h e r e C A : i s a b s o r b a n c e o f T P F p r o d u c e d i n c o n t r o l t e s t ( w i t h o u t m e t a l ) T A : i s a b s o r b a n c e o f T P F p r o d u c e d i n t h e t e s t w i t h d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f m e t a l T h e e n z y m e a c t i v i t y ( % o f c o n t r o l ) c a n b e d e s c r i b e d b y t h e l o g i s t i c f u n c t i o n : W h e r e a m : i s m a x i m u m e n z y m e a c t i v i t y ( % o f c o n t r o l ) b : i s s l o p e p a r a m e t e r i n d i c a t i n g t h e i n h i b i t i o n r a t e , I C 5 0 ( m M ) c : i s a d i m e n s i o n l e s s i n h i b i t i o n p a r a m e t e r I : i s i n h i b i t o r c o n c e n t r a t i o n ( m M ) B u t : S u b s t i t u t i n g e q u a t i o n - 3 i n t o e q u a t i o n - 4 y i e l d s : A s s u m i n g t h e r e i s n o s t i m u l a t i o n o f e n z y m e a c t i v i t y a t l o w c o n c e n t r a t i o n s o f m e t a l i o n , a m b e c o m e s 1 0 0 % , t h u s e q u a t i o n - 5 b e c o m e s : R e a r r a n g i n g e q u a t i o n - 6 y i e l d s : E q u a t i o n - 7 c a n b e r e w r i t t e n a s : E q u a t i o n 8 i s e q u i v a l e n t t o e q u a t i o n 9 r e p o r t e d i n l i t e r a t u r e ( K r o i s s e t a l . , 1 9 9 2 ; J u l i a s t u t i e t a l . , 2 0 0 3 a ) . W h e r e , c = K I a n d b c = K i . K i i s t h e c o e f f i c i e n t o f i n h i b i t i o n ( m M ) . I n c o r p o r a t i n g t h e t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n a ( c o n c e n t r a t i o n o f m e t a l a b o v e w h i c h t o x i c e f f e c t i s o b s e r v e d ) i n e q u a t i o n 8 a n d 9 y i e l d s e q u a t i o n 1 0 a n d 1 1 r e s p e c t i v e l y . E q u a t i o n s 1 0 a n d 1 1 a r e s i m i l a r t o e q u a t i o n 1 2 o r i g i n a l l y p r o p o s e d b y R e n a n d F r y m i e r ( 2 0 0 3 ) t o d e s c r i b e i n h i b i t i o n o f b i o l u m i n e s c e n c e b y m e t a l s . N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 3 9 4 1 1 0 0 c o n t r o l ) o f ( % E A A A C T 2 1 0 0 ) ( % I N H A A A C T C 3 1 c o n t r o l ) o f ( % E A b I a c m 4 c o n t r o l ) o f ( % E A 1 0 0 ) ( % I N H 5 1 1 0 0 ) ( % I N H c m b I a 6 1 1 0 0 1 0 0 ) ( % I N H c b I 7 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H c b I 8 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H c c b I 9 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H i K I K I 1 2 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H i i K a K I 1 0 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H c c b a I 1 1 1 0 0 1 1 1 ) ( % I N H i K I K a I

N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 3 9 5 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 E q u a t i o n 1 2 a s s u m e s t h a t m e t a l i o n s r e p r e s s b a c t e r i a l d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y b y i n h i b i t i n g t h e r a t e - d e t e r m i n i n g s t e p i n t h e f o r m a t i o n o f t r i p h e n y l f o r m a z a n i n a m a n n e r s i m i l a r t o n o n - c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f e n z y m e s . I n h i b i t i o n s o f e n z y m e a c t i v i t y d a t a d e r i v e d f r o m e q u a t i o n 2 a r e f i t t e d i n t o e q u a t i o n s 9 , 1 1 a n d 1 2 . T h e k i n e t i c p a r a m e t e r s w e r e e s t i m a t e d b y i t e r a t i v e m i n i m i z a t i o n o f l e a s t s q u a r e s u s i n g L e v e n b e r g - M a r q u a r d t a l g o r i t h m o f T a b l e C u r v e 2 D . R e g r e s s i o n w a s d o n e u s i n g t h e m e a n d a t a a n d s t a n d a r d d e v i a t i o n s . T h e t o x i c i t y t h r e s h o l d s , I C 2 0 , I C 5 0 a n d I C 8 0 w h i c h a r e t h e c o n c e n t r a t i o n s o f m e t a l s t h a t i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y b y 2 0 , 5 0 a n d 8 0 % r e s p e c t i v e l y w e r e e s t i m a t e d f r o m e q u a t i o n 9 . T h e P e a r s o n p r o d u c t - m o m e n t c o r r e l a t i o n a n d a n a l y s i s o f v a r i a n c e ( A N O V A ) w e r e d o n e u s i n g M i c r o s o f t E x c e l 2 0 0 3 . R E S U L T S A N D D I S C U S S I O N T h e e f f e c t o f z i n c , c a d m i u m a n d c o b a l t o n t h e p r o d u c t i o n o f t r i p h e n y l f o r m a z a n i n t e s t b a c t e r i a i s s h o w n i n F i g u r e - 1 . T h e r e l a t i v e e f f e c t s o f t h e s e m e t a l s i n t e r m s o f p e r c e n t a g e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n t h e b a c t e r i a l i s o l a t e s a r e s h o w n i n F i g u r e s 2 - 5 . I n a l l t h e b a c t e r i a l s t r a i n s , c o b a l t , z i n c a n d c a d m i u m i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y . T h e i n h i b i t i o n s i n c r e a s e d w i t h i n c r e a s e i n t h e c o n c e n t r a t i o n o f m e t a l . T h e i n h i b i t i o n s w e r e r e l a t i v e l y l e s s p r o n o u n c e d a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f z i n c t h a n w i t h o t h e r m e t a l s . H o w e v e r , a t 0 . 0 5 m M , z i n c i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n B a c i l l u s s p . D I S K 1 b y 4 3 . 6 6 6 ± 1 . 5 2 3 % . G e n e r a l l y , c a d m i u m a n d c o b a l t a r e m o r e t o x i c t o b a c t e r i a l d e h y d r o g e n a s e s a t 0 . 0 5 m M t h a n z i n c . H o w e v e r , i t i s n o t e w o r t h y t h a t c a d m i u m s t i m u l a t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 b y 6 . 6 1 3 ± 4 . 6 7 5 % a t 0 . 0 5 m M . C o b a l t i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 , P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 , B a c i l l u s s p . D I S K 1 a n d E s c h e r i c h i a c o l i b y 4 5 . 6 6 9 ± 1 . 1 8 1 , 1 7 . 6 7 9 ± 2 . 3 3 7 , 4 3 . 6 6 6 ± 1 . 5 2 3 a n d 6 6 . 4 1 0 ± 8 . 4 4 2 r e s p e c t i v e l y a t 0 . 0 5 m M . C a d m i u m e x h i b i t e d s i m i l a r l e v e l s o f i n h i b i t i o n i n t h e b a c t e r i a l F i g u r e 1 : P r o d u c t i o n o f t r i p h e n y l f o r m a z a n i n r e s p o n s e t o m e t a l t o x i c i t y i n p u r e c u l t u r e s o f w a s t e w a t e r b a c t e r i a M e t a l i o n ( m M ) D e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( µ g T P F / m g c e l l d r y w e i g h t / h ) B a c i l l u s s p . D I S K 1 Z n 2 + C d 2 + C o 2 +

s t r a i n a t 0 . 0 5 m M w i t h B a c i l l u s s p . D I S K 1 , P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 a n d E s c h e r i c h i a c o l i h a v i n g p e r c e n t a g e i n h i b i t i o n s o f 6 6 . 9 1 ± 1 . 5 3 3 , 6 8 . 5 0 4 ± 0 . 0 0 0 a n d 2 3 . 0 7 7 ± 6 . 6 5 4 % a t 0 . 0 5 m M r e s p e c t i v e l y . A t 0 . 8 m M , z i n c t o t a l l y i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n B a c i l l u s s p . D I S K 1 a n d E s c h e r i c h i a c o l i . T o t a l i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y o c c u r r e d a t h i g h e r z i n c c o n c e n t r a t i o n o f 1 . 6 m M i n P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 . I n a l l t h e b a c t e r i a e x c e p t P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 , t o t a l i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y b y c a d m i u m o c c u r r e d a t e i t h e r 0 . 6 o r 0 . 8 m M . I n P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 , c o b a l t t o t a l l y i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y a t 1 . 4 m M . C o b a l t i n h i b i t e d d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y b y 9 6 . 7 5 2 ± 0 . 7 0 3 a n d 8 8 . 8 4 6 ± 1 . 6 9 2 i n B a c i l l u s s p e c i e s a n d E s c h e r i c h i a c o l i r e s p e c t i v e l y . T h e i n h i b i t o r y e f f e c t s o f t h e m e t a l i o n s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y a r e c o n s i s t e n t w i t h r e p o r t e d t o x i c e f f e c t s o f m e t a l s o n m i c r o b i a l m e t a b o l i c p r o c e s s e s ( J i a n d S i l v e r , 1 9 9 5 ; N i e s , 1 9 9 9 ; C o e l l o O v i e d o e t a l . , 2 0 0 2 ; W a n g a n d C r o w l e y , 2 0 0 5 ) . A l t h o u g h s o m e h e a v y m e t a l s ( e . g . C u , F e , Z n , C o , M n a n d N i ) a r e t r a c e e l e m e n t s a n d a r e e s s e n t i a l a t l o w c o n c e n t r a t i o n s f o r n o r m a l c e l l u l a r m e t a b o l i s m , t h e y a r e t o x i c a t h i g h c o n c e n t r a t i o n s . F o r i n s t a n c e , z i n c i o n c o n c e n t r a t i o n s a t 0 . 0 0 0 1 - 0 . 0 1 m M a r e r e q u i r e d f o r o p t i m a l g r o w t h i n m o s t m i c r o r g a n i s m s ( S u g a r m a n , 1 9 8 3 ) . H o w e v e r , a t c o n c e n t r a t i o n b e y o n d p h y s i o l o g i c a l l y r e q u i r e d l e v e l , z i n c i n h i b i t s r e s p i r a t o r y a c t i v i t i e s i n m i c r o o r g a n i s m s ( K l e i n e r , 1 9 7 8 ; K a s a h a r a a n d A n r a k u 1 9 7 4 ; P é r e z - G a r c i a e t a l . , 1 9 9 3 ; B e a r d e t a l . , 1 9 9 5 ) . C o b a l t o c c u r s i n c o - f a c t o r B 1 2 a n d n i t r i l e h y d r a t a s e s ( N i e s , 1 9 9 9 ; K o b a y a s h i a n d S h i m i z u , 1 9 9 8 ) . A t h i g h c o n c e n t r a t i o n s , c o b a l t i n t e r a c t s w i t h F e 2 + a n d i n h i b i t s i t s p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n ( N i e s , 1 9 9 9 ) . O n t h e o t h e r h a n d , c a d m i u m i s a n o n - e s s e n t i a l m e t a l a n d i s t o x i c t o l i v i n g c e l l s e v e n a t v e r y l o w c o n c e n t r a t i o n s . C d 2 + d i s p l a c e s C a 2 + o r Z n 2 + i n J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 3 9 6 N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 a P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C d 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t b P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 0 . 0 0 . 4 0 . 8 1 . 2 1 . 6 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t F i g u r e 2 : E f f e c t s o f m e t a l s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 . E x p e r i m e n t a l d a t a m e a n ± 1 S D ( n = 3 ) a s d a t a p o i n t s a n d b a r s a r e s h o w n w i t h p r e d i c t e d v a l u e s d e r i v e d f r o m e q u a t i o n 9 ( a ) a n d e q u a t i o n s 1 1 a n d 1 2 ( b ) . M e t a l i o n ( m M ) Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q 9 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q l 2 F i t C o 2 + E q l 1 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C o 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t I n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( % ) M e t a l i o n ( m M ) F i g u r e 3 : E f f e c t s o f m e t a l s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 . E x p e r i m e n t a l d a t a m e a n ± 1 S D ( n = 3 ) a s d a t a p o i n t s a n d b a r s a r e s h o w n w i t h p r e d i c t e d v a l u e s d e r i v e d f r o m e q u a t i o n 9 ( a ) a n d e q u a t i o n s 1 1 a n d 1 2 ( b ) a P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C d 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t b P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 0 . 0 0 . 4 0 . 8 1 . 2 1 . 6 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 2 F i t C o 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q 9 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C o 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t I n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( % )

p r o t e i n s a n d c a n c a u s e o x i d a t i v e s t r e s s ( S t o h s a n d B a g c h i , 1 9 9 5 ; G o y e r , 1 9 9 7 ) . Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + w e r e r e p o r t e d t o i n h i b i t t h e g r o w t h o f P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a , B a c i l l u s t h u r i n g i e n s i s a n d E s c h e r i c h i a c o l i K 1 2 ( H a s s e n e t a l . , 1 9 9 8 a , b ) . A l t h o u g h t h e m e c h a n i s m o f t h e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y w a s n o t i n v e s t i g a t e d i n t h i s s t u d y , m e t a l s h a v e b e e n r e p o r t e d t o d i s r u p t i n t e g r i t y o f c e l l m e m b r a n e ( G a d d , 1 9 9 3 ) w h i c h i s t h e s i t e o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n b a c t e r i a . C d 2 + w a s a b l e t o a l t e r t h e o u t e r m e m b r a n e s o f b a c t e r i a a n d d i s t u r b t h e p r o t o n f l u x t h r o u g h t h e m e m b r a n e ( B i t t o n e t a l . , 1 9 8 8 ) . H o w e v e r , S u r o w i t z e t a l . , ( 1 9 8 4 ) s h o w e d t h a t t h e e f f e c t s o f C d 2 + o n r e s p i r a t i o n o f s e n s i t i v e s t r a i n s s e e m e d t o i n v o l v e m e t a b o l i c m e c h a n i s m s p r i o r t o t h e e n t r y o f e l e c t r o n s i n t h e e l e c t r o n t r a n s p o r t s y s t e m r a t h e r t h a n o n t h e t r a n s p o r t s y s t e m i t s e l f . T h e e f f e c t o f m e t a l i o n s o n t h e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n t h e b a c t e r i a l s t r a i n s c a n b e d e s c r i b e d m a t h e m a t i c a l l y w i t h k i n e t i c l o g i s t i c f u n c t i o n s a n d i n t h e f o r m s i m i l a r t o n o n - c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f e n z y m e a c t i v i t y . E q u a t i o n 9 w a s u s e d t o d e t e r m i n e t h e i n h i b i t i o n c o e f f i c i e n t ( K i ) a n d p r e d i c t t h e t o x i c i t y t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n s ( I C 2 0 , I C 5 0 a n d I C 8 0 ) . T h e t o x i c i t y t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n a , w h i c h i s t h e c o n c e n t r a t i o n o f m e t a l i o n s a b o v e w h i c h t h e r e i s i n h i b i t i o n , w a s p r e d i c t e d f r o m e q u a t i o n s 1 1 a n d 1 2 . T h e v a l u e s o f I C s , K i a n d a a r e s h o w n i n T a b l e s 1 a n d 2 . B a c i l l u s s p . D I S K 1 , P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 a n d E s c h e r i c h i a c o l i a r e m o s t s e n s i t i v e t o t h e t o x i c i t y o f Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + r e s p e c t i v e l y . B a s e d o n t h e I C 5 0 , t h e o r d e r o f s e n s i t i v i t y i s B a c i l l u s s p . D I S K 1 > E s c h e r i c h i a c o l i > P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 > P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 ( f o r Z n 2 + ) , P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 > B a c i l l u s s p . D I S K 1 > E s c h e r i c h i a c o l i > P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 ( f o r C d 2 + ) N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 3 9 7 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 I n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( % ) Z n 2 + D a t a C o 2 + D a t a C d 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + D a t a Z n 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t M e t a l i o n ( m M ) F i g u r e 5 : E f f e c t s o f m e t a l s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n E s c h e r i c h i a c o l i . E x p e r i m e n t a l d a t a m e a n ± 1 S D ( n = 3 ) a s d a t a p o i n t s a n d b a r s a r e s h o w n w i t h p r e d i c t e d v a l u e s d e r i v e d f r o m e q u a t i o n 9 ( a ) a n d e q u a t i o n s 1 1 a n d 1 2 ( b ) . Z n 2 + D a t a C o 2 + D a t a C d 2 + E q 9 F i t C d 2 + D a t a Z n 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t a B a c i l l u s s p . D I S K 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C d 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t b B a c i l l u s s p . D I S K 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 Z n 2 + C d 2 + C o 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 2 F i t C o 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q 9 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 9 F i t C o 2 + E q 9 F i t Z n 2 + C o 2 + C d 2 + E q 1 2 F i t Z n 2 + E q 1 1 F i t C o 2 + E q 1 1 F i t C d 2 + Z n 2 + E q 1 2 F i t C o 2 + E q 1 2 F i t C d 2 + E q 1 1 F i t M e t a l i o n ( m M ) I n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( % ) F i g u r e 4 : E f f e c t s o f m e t a l s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n B a c i l l u s s p . D I S K 1 . E x p e r i m e n t a l d a t a m e a n ± 1 S D ( n = 3 ) a s d a t a p o i n t s a n d b a r s a r e s h o w n w i t h p r e d i c t e d v a l u e s d e r i v e d f r o m e q u a t i o n 9 ( a ) a n d e q u a t i o n s 1 1 a n d 1 2 ( b ) .

a n d E s c h e r i c h i a c o l i > B a c i l l u s s p . D I S K 1 > P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 > P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 ( f o r C o 2 + ) . C d 2 + ( a s C d C l 2 ) w a s r e p o r t e d t o i n h i b i t d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n s e d i m e n t b a c t e r i a b y 2 0 % a t 6 0 p p m ( 0 . 3 2 7 m M ) . T h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f C d 2 + o n B a c i l l u s s p e c i e s w a s d e t e c t e d a t 0 . 0 5 m M . T h i s i n h i b i t i o n w a s m a r k e d a t 0 . 1 0 m M a n d l e t h a l a t 0 . 1 5 m M ( M o n t u e l l e e t a l . , 1 9 9 4 ) . A c c o r d i n g t o K l e i n e r ( 1 9 7 8 ) , Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + i n h i b i t e d t h e o x i d a t i o n o f N A D H b y 5 0 % a t 0 . 0 0 3 , 0 . 0 0 4 a n d 0 . 0 2 5 m M r e s p e c t i v e l y . S i m i l a r l y , o x i d a t i o n o f N A D P H a n d s u c c i n a t e w a s i n h i b i t e d b y 5 0 % a t 0 . 0 0 8 a n d 0 . 0 1 2 m M ( Z n 2 + ) , 0 . 0 2 5 a n d 0 . 0 1 2 m M ( C d 2 + ) a n d 0 . 1 a n d 0 . 4 m M ( C o 2 + ) ( K l e i n e r , 1 9 7 8 ) . O n t h e b a s i s o f r e s p i r a t i o n i n h i b i t i o n i n P s e u d o m o n a s f l u o r e s c e n s , E C 5 0 s o f C d C l 2 . 2 . 5 H 2 O a n d Z n C l 2 w e r e 5 2 . 6 m g / l ( 0 . 2 3 0 m M ) a n d 7 4 . 3 m g / l ( 0 . 5 4 5 m M ) r e s p e c t i v e l y ( C o d i n a e t a l . , 1 9 9 3 ) . I n s o m e c a s e s , t h e t o x i c i t y t h r e s h o l d r e p o r t e d i n t h i s s t u d y c o r r o b o r a t e s o t h e r r e p o r t s i n t h e l i t e r a t u r e . V a r i a t i o n s i n t h e t o x i c i t y t h r e s h o l d a r e a t t r i b u t a b l e t o a n u m b e r o f f a c t o r s i n c l u d i n g t h e g e n e t i c s o f t h e b a c t e r i a a n d t h e a s s a y c o n d i t i o n s . T h e r e c i p r o c a l o f t h e i n h i b i t i o n c o e f f i c i e n t r e p r e s e n t s t h e a f f i n i t y o f t h e e n z y m e t o t h e t o x i c a n t s . S m a l l K i i n d i c a t e s s t r o n g a f f i n i t y b e t w e e n t h e e n z y m e a n d t h e t o x i c a n t , a n d t h u s t h e m o r e s t r o n g l y t h e e n z y m e i s i n h i b i t e d a t a g i v e n c o n c e n t r a t i o n o f t o x i c a n t . T h e r e f o r e , s m a l l e r K i m e a n s h i g h e r t o x i c i t y a n d s m a l l e r I C 5 0 . T h e K i e s t i m a t e s w e r e c o m p a r e d w i t h I C 5 0 s o b t a i n e d w i t h e a c h m e t a l i o n . T h e P e a r s o n p r o d u c t - m o m e n t c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t ( r ) i s c a l c u l a t e d a s 0 . 9 8 0 2 f o r Z n 2 + , 0 . 9 8 3 4 f o r C d 2 + a n d 0 . 7 1 2 2 f o r C o 2 + . B a s e d o n K i , t h e o r d e r o f s e n s i t i v i t y i s E s c h e r i c h i a c o l i > B a c i l l u s s p . D I S K 1 > P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 > P s e u d o m o n a s R W W 2 f o r Z n 2 + , B a c i l l u s s p . D I S K 1 > E s c h e r i c h i a c o l i > P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 > P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 f o r C d 2 + a n d B a c i l l u s s p . D I S K 1 > E s c h e r i c h i a c o l i > P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 > P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 f o r C o 2 + . T h i s s e q u e n c e i s J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 3 9 8 N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 T a b l e 1 : P a r a m e t e r e s t i m a t e s f r o m h e a v y m e t a l i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y d a t a . B a c t e r i a ª M e t a l E q u a t i o n 9 E q u a t i o n 1 1 E q u a t i o n 1 2 K I K i R 2 a d j a K I K i R 2 a d j a K i R 2 a d j D A F 1 Z n 2 + 1 . 0 2 3 0 . 3 7 9 8 0 . 9 8 7 0 . 0 4 5 2 0 . 7 9 1 0 . 3 8 8 6 0 . 9 9 7 0 . 0 0 8 5 0 . 3 7 3 1 0 . 9 8 7 C d 2 + 1 . 3 0 7 0 . 0 0 9 3 0 . 9 9 9 0 . 0 0 0 0 1 1 . 3 0 9 0 . 0 0 9 3 0 . 9 9 9 0 . 0 1 8 3 0 . 0 1 4 7 0 . 9 8 2 C o 2 + 0 . 4 3 3 0 . 3 2 8 6 0 . 9 9 0 9 . 5 8 8 x 1 0 1 3 0 . 4 6 1 0 . 3 0 7 2 0 . 9 8 8 - 0 . 2 4 8 9 0 . 3 4 6 1 0 . 9 1 8 R W W 2 Z n 2 + 0 . 8 8 7 0 . 6 2 6 5 0 . 9 9 6 0 . 0 0 1 3 0 . 8 8 2 0 . 6 2 6 3 0 . 9 8 8 - 0 . 0 2 5 1 0 . 6 2 7 3 0 . 9 8 2 C d 2 + 1 . 2 7 9 0 . 2 1 4 9 0 . 9 9 0 0 . 0 4 4 5 1 . 1 0 9 0 . 2 2 7 1 0 . 9 8 0 0 . 0 4 9 0 0 . 2 2 9 3 0 . 9 6 3 C o 2 + 0 . 8 7 4 0 . 3 2 6 3 0 . 9 9 8 0 . 0 2 4 5 0 . 7 2 8 0 . 3 2 7 0 0 . 9 9 3 - 0 . 0 2 1 5 0 . 3 2 5 1 0 . 9 8 8 D I S K 1 Z n 2 + 2 . 1 1 9 0 . 0 0 2 2 0 . 9 9 9 0 . 0 2 2 8 1 . 7 1 6 0 . 0 0 2 6 0 . 9 9 7 0 . 0 4 6 8 0 . 0 0 4 1 0 . 9 7 7 C d 2 + 5 . 1 0 1 1 . 1 3 8 2 x 1 0 - 7 0 . 9 9 9 0 . 0 4 9 4 0 . 9 0 0 0 . 0 0 0 7 0 . 9 9 9 0 . 0 4 9 0 0 . 0 0 0 5 0 . 9 9 9 C o 2 + 1 . 1 7 5 0 . 0 1 2 5 0 . 9 9 6 0 . 0 4 7 1 0 . 5 0 7 0 . 0 2 3 6 0 . 8 4 1 0 . 0 2 0 6 0 . 0 1 2 5 0 . 8 2 8 E . c o l i Z n 2 + 4 . 3 9 6 0 . 0 0 0 5 0 . 9 9 1 0 . 0 5 0 0 2 . 1 9 7 0 . 0 0 2 8 0 . 9 5 7 0 . 0 5 0 0 0 . 0 2 2 0 0 . 0 5 1 C d 2 + 2 . 8 8 1 0 . 0 0 0 8 0 . 9 9 9 - 0 . 0 1 4 7 3 . 1 8 2 0 . 0 0 0 6 0 . 9 9 5 0 . 0 4 8 1 0 . 0 0 7 1 0 . 5 1 7 C o 2 + 0 . 3 3 4 0 . 1 0 8 3 0 . 9 9 9 0 . 0 5 0 0 0 . 0 6 7 0 . 1 2 3 2 0 . 5 4 7 - - - ª P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 , P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 , B a c i l l u s s p . D I S K 1 a n d E s c h e r i c h i a c o l i

s i m i l a r t o t h a t b a s e d o n I C 5 0 . R e n a n d F r y m i e r ( 2 0 0 3 ) r e p o r t e d s i m i l a r a g r e e m e n t b e t w e e n K i a n d I C 5 0 o b t a i n e d f r o m b i o l u m i n e s c e n c e i n h i b i t i o n d a t a . T h i s i n d i c a t e s t h a t K i c a n b e u s e d a s a m e a s u r e o f t o x i c i t y . I t c a n b e s e e n f r o m e q u a t i o n s 8 a n d 9 t h a t K i i s a c t u a l l y a f u n c t i o n o f I C 5 0 a n d i s r e l a t e d a s K i = I C 5 0 K I S i m i l a r l y , t h e K i e s t i m a t e s o b t a i n e d f r o m e q u a t i o n s 9 , 1 1 a n d 1 2 w e r e c o m p a r e d . T h e P e a r s o n p r o d u c t - m o m e n t c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t ( r ) f o r e q u a t i o n 9 v e r s u s e q u a t i o n 1 1 c o m p a r i s o n w e r e 0 . 9 9 9 9 ( Z n 2 + ) , 0 . 9 9 9 8 ( C d 2 + ) a n d 0 . 9 9 9 5 ( C o 2 + ) . I n e q u a t i o n 9 v e r s u s e q u a t i o n 1 2 c o m p a r i s o n , r w a s 0 . 9 9 9 8 ( Z n 2 + ) , 0 . 9 9 9 7 ( C d 2 + ) a n d 0 . 9 9 8 7 ( C o 2 + ) . T h e 2 - w a y A N O V A r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y v a r i e d s i g n i f i c a n t l y ( p < 0 . 0 5 ) w i t h b a c t e r i a l t y p e a n d t h e c o n c e n t r a t i o n o f m e t a l i o n s . T h e t o x i c i t y t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n a , r e p r e s e n t t h e m a x i m u m c o n c e n t r a t i o n o f t h e m e t a l i o n r e q u i r e d f o r n o r m a l p h y s i o l o g i c a l a c t i v i t y o f b a c t e r i a . A l t h o u g h t h e m i n i m u m c o n c e n t r a t i o n s o f Z n 2 + , C d 2 + a n d C o 2 + t h a t w o u l d i n h i b i t d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n t h e b a c t e r i a l s t r a i n s w e r e n o t d e t e r m i n e d i n t h i s w o r k , i t w o u l d b e t h e c o n c e n t r a t i o n t h a t c a u s e d 1 0 0 % i n h i b i t i o n . B a s e d o n n o n c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y ( e q u a t i o n 1 2 ) , t o x i c i t y t h r e s h o l d a o f Z n 2 + w a s r e p o r t e d a s 0 . 1 4 5 m M a n d 0 . 0 9 9 m M r e s p e c t i v e l y f o r P s e u d o m o n a s s p . P L K 5 a n d E s c h e r i c h i a s p . P L K 1 i s o l a t e d f r o m r i v e r w a t e r ( N w e k e , 2 0 0 9 ) . W h i l e e q u a t i o n 1 2 p r e d i c t s n e g a t i v e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y f o r I < a , i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y f o r I < a i s u n d e f i n e d w i t h e q u a t i o n 1 1 . H o w e v e r , e q u a t i o n 1 2 w a s n o t u s e d t o p r e d i c t t h e e f f e c t o f m e t a l i o n s a t c o n c e n t r a t i o n s b e l o w a . I n s o m e o r g a n i s m s , t h e a c t u a l t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n s w e r e n o t d e t e c t e d . H o w e v e r , t h e m o d e l s r e t u r n e d n e g a t i v e v a l u e s . T h i s i s a t t r i b u t e d t o h i g h p e r c e n t a g e i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y a t l o w c o n c e n t r a t i o n ( 0 . 0 5 m M ) o f t h e r e s p e c t i v e m e t a l s i n d i c a t i n g t h a t r e l a t i v e l y l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f t h e m e t a l i o n s a r e r e q u i r e d t o i n h i b i t d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n t h e o r g a n i s m s . T h u s , i t m e a n s t h a t t h e t h r e s h o l d m e t a l i o n c o n c e n t r a t i o n ( a ) w o u l d b e b e l o w 0 . 0 5 m M . B e l o w a , s t i m u l a t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i s e x p e c t e d . S u c h s t i m u l a t i o n w a s o b s e r v e d i n P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 a t 0 . 0 5 m M C d 2 + w h e r e d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y w a s s t i m u l a t e d b y 6 . 6 1 3 ± 4 . 6 7 5 % . T h e r e a s o n f o r t h i s s t i m u l a t i o n i s n o t k n o w n , a s c a d m i u m i s n o t k n o w n f o r a n y p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n . T h e r e s u l t s o f t h i s s t u d y h a v e s h o w n t h a t z i n c , c a d m i u m a n d c o b a l t a r e t o x i c t o b a c t e r i a l m e t a b o l i c a c t i v i t i e s . D e g r a d a t i o n o f o r g a n i c m a t t e r i s a d e h y d r o g e n a t i o n p r o c e s s . T h e r e f o r e , i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e e n z y m e a c t i v i t y w o u l d r e s u l t t o t h e i n h i b i t i o n o f b i o d e g r a d a t i o n a c t i v i t i e s . T h e 3 9 9 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 B a c t e r i a M e t a l T o x i c i t y t h r e s h o l d s ( m M ) I C 2 0 I C 5 0 I C 8 0 P s e u d o m o n a s s p . D A F 1 Z n 2 + 0 . 1 1 3 ± 0 . 0 1 8 0 . 3 9 7 ± 0 . 0 4 6 1 . 3 9 2 ± 0 . 1 0 4 C d 2 + 0 . 0 1 0 ± 0 . 0 0 2 0 . 0 2 8 ± 0 . 0 0 2 0 . 0 8 1 ± 0 . 0 0 4 C o 2 + 0 . 0 0 4 ± 0 . 0 0 0 0 . 0 8 1 ± 0 . 0 1 6 1 . 6 0 8 ± 0 . 6 8 8 P s e u d o m o n a s s p . R W W 2 Z n 2 + 0 . 1 3 7 ± 0 . 0 3 5 0 . 6 3 4 ± 0 . 0 9 5 2 . 9 4 9 ± 0 . 1 4 0 C d 2 + 0 . 0 9 6 ± 0 . 0 1 6 0 . 3 0 2 ± 0 . 0 3 8 0 . 9 5 5 ± 0 . 0 8 4 C o 2 + 0 . 0 6 1 ± 0 . 0 2 1 0 . 2 7 8 ± 0 . 0 6 9 1 . 2 8 6 ± 0 . 1 9 2 B a c i l l u s s p . D I S K 1 Z n 2 + 0 . 0 3 2 ± 0 . 0 0 1 0 . 0 5 5 ± 0 . 0 0 2 0 . 0 9 2 ± 0 . 0 0 7 C d 2 + 0 . 0 3 3 ± 0 . 0 0 1 0 . 0 4 3 ± 0 . 0 0 1 0 . 0 5 7 ± 0 . 0 0 1 C o 2 + 0 . 0 0 9 ± 0 . 0 0 0 0 . 0 2 8 ± 0 . 0 0 1 0 . 0 8 4 ± 0 . 0 1 0 E s c h e r i c h i a c o l i Z n 2 + 0 . 1 1 9 ± 0 . 0 0 7 0 . 1 7 2 ± 0 . 0 0 4 0 . 2 4 9 ± 0 . 0 0 3 C d 2 + 0 . 0 4 8 ± 0 . 0 0 7 0 . 0 8 3 ± 0 . 0 0 8 0 . 1 4 2 ± 0 . 0 0 6 C o 2 + 0 . 0 0 1 ± 0 . 0 0 1 0 . 0 0 9 ± 0 . 0 0 7 0 . 1 1 3 ± 0 . 0 5 0 T a b l e 2 : I n h i b i t i o n t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n s o f m e t a l s

c o n c e n t r a t i o n s o f m e t a l i o n s i n w a s t e w a t e r n e e d e d t o b e f i n e l y a d j u s t e d t o p r e v e n t m e t a l d e p r i v a t i o n o r t o x i c i t y . I n t h i s r e g a r d , t h e c o n c e p t o f t h r e s h o l d c o n c e n t r a t i o n s o f t o x i c a n t a b o v e w h i c h t o x i c e f f e c t i s o b s e r v e d i s a v a l u a b l e i n f o r m a t i o n . I t r e p r e s e n t s t h e m a x i m u m c o n c e n t r a t i o n o f t o x i c a n t r e q u i r e d f o r n o r m a l p h y s i o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f t h e b a c t e r i a . T h e d y n a m i c s o f t h e t o x i c a c t i o n c o u l d b e d e s c r i b e d b y l o g i s t i c f u n c t i o n a n d i n t h e f o r m s i m i l a r t o n o n - c o m p e t i t i v e i n h i b i t i o n o f e n z y m e s . T h e i n f o r m a t i o n o b t a i n e d f r o m t h e m o d e l s c o u l d b e u s e f u l i n t h e d e s i g n a n d o p e r a t i o n o f i n d u s t r i a l w a s t e w a t e r s y s t e m a s w e l l a s f o r m u l a t i o n o f d i s c h a r g e l i m i t s . R E F E R E N C E S A l i s i C S , N w a o g u L A , I b e g b u l e m C O a n d U j o w u n d u C U . 2 0 1 1 . A n t i m i c r o b i a l a c t i o n o f m e t h a n o l e x t r a c t o f C h r o m o l a e n a o d o r a t a - L i n n i s l o g i s t i c a n d e x e r t e d b y i n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y . J . R e s . B i o l . 3 : 2 0 9 - 2 1 6 . B i n n i n g K a n d B a i r d D . 2 0 0 1 . S u r v e y o f h e a v y m e t a l s i n t h e s e d i m e n t s o f t h e S w a r t k o p s r i v e r e s t u a r y , P o r t E l i z a b e t h , S o u t h A f r i c a . W a t e r S A . 2 7 ( 4 ) : 4 6 1 - 4 6 6 . B i t t o n G , D u t t o n R a n d K o o p m a n B . 1 9 8 8 . C e l l p e r m e a b i l i t y t o t o x i c a n t s : a n i m p o r t a n t p a r a m e t e r i n t o x i c i t y t e s t s u s i n g b a c t e r i a . C R C C r i t . R e v . E n v i r o n . C o n t . , 1 8 : 1 7 7 - 1 8 7 . B i t t o n G a n d K o o p m a n B . 1 9 8 6 . B i o c h e m i c a l t e s t s f o r t o x i c i t y s c r e e n i n g : I n : B i t t o n G , D u t k a B J ( e d s ) . T o x i c i t y T e s t i n g U s i n g M i c r o o g a n i s m s V o l l . C R C P r e s s , B o c a R a t o n , F L . B i t t o n G , K o o p m a n B a n d A g a m i O . 1 9 9 2 . M e t P A D T M : a b i o a s s a y f o r r a p i d a s s e s s m e n t o f h e a v y m e t a l t o x i c i t y i n w a s t e w a t e r . W a t e r E n v i r o n . R e s . , 6 4 : 8 3 4 - 8 3 6 . C o d i n a J C , P é r e z - G a r c i a A a n d d e V i c e n t e A . 1 9 9 4 . D e t e c t i o n o f h e a v y m e t a l t o x i c i t y a n d g e n o t o x i t y i n w a s t e w a t e r s b y m i c r o b i a l a s s a y . W a t . S c i . T e c h . , 3 0 ( 1 0 ) : 1 4 5 - 1 5 1 . C o d i n a J C , P é r e z - G a r c i a A , R o m e r o P a n d d e V i c e n t e A . 1 9 9 3 . A c o m p a r i s o n o f m i c r o b i a l b i o a s s a y s f o r t h e d e t e c t i o n o f m e t a l t o x i c i t y . A r c h . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . , 2 5 : 2 5 0 - 2 5 4 . C o e l l o O v i e d o M D , S a l e s M á r q u e z D a n d Q u i r o g a A l o n s o J M . 2 0 0 2 . T o x i c e f f e c t s o f m e t a l s o n m i c r o b i a l a c t i v i t y i n t h e a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e s s . C h e m . B i o c h e m . E n g . Q . 1 6 ( 3 ) : 1 3 9 - 1 4 4 . D a v i e s C A , T o m l i n s o n K a n d S t e p h e n s o n T . 1 9 9 1 . H e a v y m e t a l s i n r i v e r t e e s e s t u a r y s e d i m e n t s . E n v i r o n . T e c h n o l . , 1 2 : 9 6 1 - 9 7 2 . D o e l m a n P , J a n s e n E , M i c h e l s M a n d v a n T i l M . 1 9 9 4 . E f f e c t s o f h e a v y m e t a l s i n s o i l o n m i c r o b i a l d i v e r s i t y a n d a c t i v i t y a s s h o w n b y t h e s e n s i t i v i t y - r e s i s t a n c e i n d e x , a n e c o l o g i c a l l y r e l e v a n t p a r a m e t e r . B i o l . F e r t i l . S o i l 1 7 : 1 7 7 - 1 8 4 . G a d d G M . 1 9 9 3 . I n t e r a c t i o n s o f f u n g i w i t h t o x i c m e t a l s . N e w P h y t o l . , 1 2 4 : 2 5 - 6 0 . G o y e r R A . 1 9 9 7 . T o x i c a n d e s s e n t i a l m e t a l i n t e r a c t i o n s . A n n u . R e v . N u t r i . , 1 7 : 3 7 - 5 0 . G r i f f i t h s R P . 1 9 8 3 . T h e i m p o r t a n c e o f m e a s u r i n g m i c r o b i a l e n z y m a t i c f u n c t i o n s w h i l e a s s e s s i n g a n d p r e d i c t i n g l o n d - t e r m a n t h r o p o g e n i c p e r t u r b a t i o n s . M a r . P o l l u t . B u l l . , 1 4 : 1 6 2 - 1 6 5 . G u c k e r t J B . 1 9 9 6 . T o x i c i t y a s s e s s m e n t b y c o m m u n i t y a n a l y s i s . J . M i c r o b i o l . , M e t h o d s 2 5 : 1 0 1 - 1 1 2 . H a s s e n A , S a i d i N , C h e r i f M a n d B o u d a b o u s A . 1 9 9 8 a . R e s i s t a n c e o f e n v i r o n m e n t a l b a c t e r i a t o h e a v y m e t a l s B i o r e s o u r c e T e c h n o l . , 6 4 : 7 - 1 5 . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 4 0 0 N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2

H a s s e n A , S a i d i N , C h e r i f M a n d B o u d a b o u s A . 1 9 9 8 b . E f f e c t s o f h e a v y m e t a l s o n P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a a n d B a c i l l u s t h u r i n g i e n s i s . B i o r e s o u r c e T e c h n o l . , 6 5 : 7 3 - 8 2 . H o r s f a l l M a n d S p i f f A S . 2 0 0 2 . D i s t r i b u t i o n a n d p a r t i t i o n i n g o f t r a c e m e t a l s t o s e d i m e n t o f t h e l o w e r r e a c h e s o f t h e N e w C a l a b a r R i v e r , P o r t H a r c o u r t , N i g e r i a . E n v i r o n . M o n i t o r . A s s e s s . , 7 8 : 3 0 9 - 3 2 6 . J i G a n d S i l v e r S . 1 9 9 5 . B a c t e r i a l r e s i s t a n c e m e c h a n i s m f o r h e a v y m e t a l s o f e n v i r o n m e n t a l c o n c e r n . J . I n d . M i c r o b i o l . , 1 4 : 6 4 - 1 6 8 . J u l i a s t u t i S R , B a e y e n s J a n d C r e e m e r s C . 2 0 0 3 a . I n h i b i t i o n o f n i t r i f i c a t i o n b y h e a v y m e t a l s a n d o r g a n i c c o m p o u n d s : T h e I S O 9 5 0 9 t e s t . E n v i r o n . E n g . S c i . , 2 0 ( 2 ) : 7 9 - 9 0 . J u l i a s t u t i S R , B a e y e n s J , C r e e m e r s C , B i x i o B a n d L o d e w y c k x E . 2 0 0 3 b . T h e i n h i b i t i o n e f f e c t s o f h e a v y m e t a l s a n d o r g a n i c c o m p o u n d s o n t h e n e t m a x i m u m s p e c i f i c g r o w t h r a t e o f t h e a u t o t r o p h i c b i o m a s s i n a c t i v a t e d s l u d g e . J . H a z a r d . M a t e r . , 1 0 0 : 7 1 - 2 8 3 . K a s a h a r a M a n d A n r a k u Y . 1 9 7 4 . S u c c i n a t e a n d N A D H o x i d a s e s y s t e m s o f E s c h e r i c h i a c o l i m e m b r a n e v e s i c l e s : m e c h a n i s m o f s e l e c t i v e i n h i b i t i o n o f t h e s y s t e m b y z i n c i o n s . J . B i o c h e m . , 7 6 : 9 6 7 - 9 7 6 . K l e i n e r D . 1 9 7 8 . I n h i b i t i o n o f r e s p i r a t o r y s y s t e m i n A z o t o b a c t e r v i n e l a n d i b y d i v a l e n t m e t a l i o n s . F E B S L e t t . , 9 6 ( 2 ) : 3 6 6 - 3 6 8 . K o b a y a s h i M a n d S h i m i z u S . 1 9 9 8 . M e t a l l o e n z y m e n i t r i l e h y d r a t a s e : s t r u c t u r e , r e g u l a t i o n a n d a p p l i c a t i o n t o b i o t e c h n o l o g y . N a t . B i o t e c h n o l . , 1 6 : 7 3 3 - 7 3 6 . K r o i s s H , S c h w e i g h o f f e r P , F r e y W a n d M a t s c h e N . 1 9 9 2 . N i t r i f i c a t i o n I n h i b i t i o n : a s o u r c e i d e n t i f i c a t i o n m e t h o d f o r c o m b i n e d m u n i c i p a l a n d i n d u s t r i a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t . W a t e r S c i . T e c h n o l . , 2 6 ( 5 / 6 ) : 1 1 3 5 - 1 1 4 6 . L i F a n d T a n T C . 1 9 9 4 . E f f e c t s o f h e a v y m e t a l i o n s o n t h e e f f i c a c y o f a m i x e d b a c i l l i B O D s e n s o r . B i o s e n s . B i o e l e c t r o n . , 9 : 3 1 5 - 3 2 4 . M o n t u e l l e B , L a t o u r X , V o l a t B a n d G o u n o t A - M . 1 9 9 4 . T o x i c i t y o f h e a v y m e t a l s t o b a c t e r i a i n s e d i m e n t s . B u l l . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . , 5 3 : 7 5 3 - 7 5 8 . N i e s D H . 1 9 9 9 . M i c r o b i a l h e a v y m e t a l r e s i s t a n c e . A p p l . M i c r o b i o l . B i o t e c h n o l . , 5 1 : 7 3 0 - 7 5 0 . N w a n y a n w u C E a n d A b u G O . 2 0 1 1 . A s s e s s m e n t o f v i a b i l i t y r e s p o n s e s o f r e f i n e r y e f f l u e n t b a c t e r i a a f t e r e x p o s u r e t o p h e n o l . J . R e s . B i o l . 8 : 5 9 4 - 6 0 2 . N w e k e C O . 2 0 0 9 . K i n e t i c s o f z i n c t o x i c i t y t o e n v i r o n m e n t a l b a c t e r i a l i s o l a t e s . R e v i s t a A m b i - Á g u a 4 : 2 3 - 3 4 . N w e k e C O , O k o l o J C , N w a n y a n w u C E a n d A l i s i C S . 2 0 0 6 . R e s p o n s e o f p l a n k t o n i c b a c t e r i a o f N e w C a l a b a r R i v e r t o z i n c s t r e s s . A f r . J . B i o t e c h n o l . , 5 ( 8 ) : 6 5 3 - 6 5 8 . N w e k e C O , A l i s i C S , O k o l o J C a n d N w a n y a n w u C E . 2 0 0 7 a . T o x i c i t y o f z i n c t o h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a f r o m a t r o p i c a l r i v e r s e d i m e n t . A p p l . E c o l . E n v i r o n . R e s . , 5 ( 1 ) : 1 2 3 - 1 3 2 . N w e k e C O , N t i n u g w a C , O b a h I F , I k e S C , E m e G E , O p a r a E C , O k o l o J C a n d N w a n y a n w u C E . 2 0 0 7 b . I n v i t r o e f f e c t s o f m e t a l s a n d p e s t i c i d e s o n d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n m i c r o b i a l c o m m u n i t y o f c o w p e a ( V i g n a u n g u i c u l a t a ) r h i z o p l a n e . A f r . J . B i o t e c h n o l . , 6 ( 3 ) : 2 9 0 - 2 9 5 . N w e k e C O a n d O k p o k w a s i l i G C . 2 0 1 0 a . I n f l u e n c e o f e x p o s u r e t i m e o n p h e n o l t o x i c i t y t o r e f i n e r y w a s t e w a t e r b a c t e r i a . J . E n v i r o n . C h e m . E c o t o x i c o l . , 2 ( 2 ) : 2 0 - 2 7 . N w e k e C O a n d O k p o k w a s i l i G C . 2 0 1 0 b . I n h i b i t i o n o f d e h y d r o g e n a s e a c t i v i t y i n p e t r o l e u m r e f i n e r y w a s t e w a t e r b a c t e r i a b y p h e n o l i c c o m p o u n d s . R e v i s t a A m b i . A g u a 5 ( 1 ) : 6 - 1 6 . N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 4 0 1 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2

N w e k e a n d O k p o k w a s i l i , 2 0 1 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 2 ) 2 ( 4 ) : 3 9 2 - 4 0 2 4 0 2 O b s t U , H o l z a p f e l - P s c h o r n A a n d W i e g a n d - R o s i n u s M . 1 9 8 8 . A p p l i c a t i o n o f e n z y m e a s s a y s f o r t o x i c o l o g i c a l w a t e r t e s t i n g . T o x . A s s e s s . , 1 : 8 1 - 9 1 . O d u m E P . 1 9 8 5 . T r e n d s e x p e c t e d i n s t r e s s e d e c o s y s t e m s . B i o s c i e n c e 3 5 : 4 1 9 - 4 2 2 . O r j i J C , N w e k e C O , N w a b u e z e R N , A n y a e g b u B , C h u k w u J C , C h u k w u e k e C P a n d N w a n y a n w u C E . 2 0 0 8 . I m p a c t o f s o m e d i v a l e n t c a t i o n s o n p e r i p l a s m i c n i t r a t e r e d u c t a s e a n d d e h y d r o g e n a s e e n z y m e s o f E s c h e r i c h i a , P s e u d o m o n a s a n d A c i n e t o b a c t e r s p e c i e s . R e v i s t a A m b i - Á g u a 3 ( 2 ) : 5 - 1 8 . P é r e z - G a r c i a A , C o d i n a J C , C a z o r i a F M a n d d e V i c e n t e A . 1 9 9 3 . R a p i d r e s p i r o m e t r i c t o x i c i t y t e s t : s e n s i t i v i t y t o m e t a l s . B u l l . E n v i r o n . C o n t a m . T o x i c o l . , 5 0 : 7 0 3 - 7 0 8 . P u r v e s D . 1 9 8 5 . T r a c e E l e m e n t s C o n t a m i n a t i o n o f t h e E n v i r o n m e n t . E l s e v i e r , A r m s t e r d a m . R e n S a n d F r y m i e r P D . 2 0 0 3 . K i n e t i c s o f t h e t o x i c i t y o f m e t a l s t o l u m i n e s c e n t b a c t e r i a . A d v . E n v i r o n . R e s . , 7 : 5 3 7 - 5 4 7 . S t o h s S J a n d B a g c h i D . 1 9 9 5 . O x i d a t i v e m e c h a n i s m s i n t h e t o x i c i t y o f m e t a l i o n s . F r e e R a d i c . B i o l . M e d . , 1 8 : 3 2 1 - 3 3 6 . S u g a r m a n B . 1 9 8 3 . Z i n c a n d i n f e c t i o n . R e v . I n f e c t . D i s . , 1 3 8 : 1 4 7 . S u r o w i t z K G , T i t u s J A a n d P f i s t e r R M . 1 9 8 4 . E f f e c t o f c a d m i u m a c c u m u l a t i o n o n g r o w t h a n d r e s p i r a t i o n o f a c a d m i u m - s e n s i t i v e s t r a i n o f B a c i l l u s s u b t i l i s a n d a s e l e c t e d c a d m i u m - r e s i s t a n t m u t a n t . A r c h . M i c r o b i o l . , 1 4 0 : 1 0 7 - 1 1 2 . W a n g A a n d C r o w l e y D E . 2 0 0 5 . G l o b a l g e n e e x p r e s s i o n r e s p o n s e s t o c a d m i u m t o x i c i t y i n E s c h e r i c h i a c o l i . J . B a c t e r i o l . , 1 8 7 : 3 2 5 9 - 3 2 6 6 . S u b m i t y o u r a r t i c l e s o n l i n e a t j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m A d v a n t a g e s E a s y o n l i n e s u b m i s s i o n C o m p l e t e P e e r r e v i e w A f f o r d a b l e C h a r g e s Q u i c k p r o c e s s i n g E x t e n s i v e i n d e x i n g Y o u r e t a i n y o u r c o p y r i g h t s u b m i t @ j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / S u b m i t . p h p .