دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 31 2019 09 23 Application of Pseudomonas.GSN23 bacterium and electrochemical methods for the identification of phenol contaminant کاربرد باکتری سودوموناس.GSN23 و روشهای الکتروشیمیایی در شناسایی آلاینده فنل 19 32 24213 10.22108/bjm.2019.113064.1159 FA نرجس کلاه چی دانشجوی دکتری، گروه میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی میکربی، دانشکده علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران غلامحسین ابراهیمی پور مدیر گروه، گروه میکروبیولوژی و زیست فناوری میکروبی، دانشکده علوم وفناوری زیستی ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران سید امید رعنائی سیادت دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده ی مهندسی انرژی و فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران نیکول جافرزیک-رنو استاد، دانشگاه لیون، موسسه علوم آنالیز ، لیون، فرانسه Journal Article 2018 10 10 Introduction: Phenol is considered to be an important pollutant in the environment and is steadier than other aromatic compounds in industrial treatment. There are several methods for detecting phenol in the wastes. In spite of the high accuracy of these methods, they are time consuming and complex. The utilization of enzymatic biosensors for the identification of phenolic compounds is one of the options and successful techniques. However, the weaknesses of enzymes and high financial expenses cannot be ignored. One of the alternative solutions to overcome the shortcomings of working with enzymes is the utilization of microbial cells in biosensors. In this study, microbial cells were used to design a reasonable and accurate biosensor.<br /> Materials and Methods: In this survey, designing of a biosensor was examined using a phenol consuming bacterium. Pseudomonas.GSN23 was acclimatized to high phenol concentrations and immobilized by forming physical and chemical links on working electrodes (glassy carbon and gold interdigitated microelectrodes).Two electrochemical methods (square wave voltammetry and conductometric) were utilized to measure the phenol.<br /> Results: In the presence of 1 gram per liter phenol, as the only source of carbon and energy, Pseudomonas. GSN23 consumed 73% of the initial phenol concentration at 32 hours and phenol consumed completely at 72 hours. This bacterium had positive and repeatable responses in conductometric method for phenol detection in the range of 1-300 milligram per liter. The phenol selectivity of the designed biosensor was estimated 5 times more than other aromatic compounds.<br /> Conclusion: Microbial biosensors are practical, stable and resistant to the changes of the experimental media. In this study, Pseudomonas.GSN23 was utilized as a phenol consuming bacterium and by conductivity measurement; repeatable responses were acquired in detecting this contaminant. مقدمه: امروزه فنل به عنوان یک آلاینده مهم محیط زیست مطرح بوده و در تصفیه پسابهای صنعتی دارای پایداری بیشتری نسبت به سایر ترکیبات آروماتیک است. روشهایی برای شناسایی فنل در پسابها وجود دارد که علیرغم دقت بالا، وقت گیر و پیچیده می باشند. استفاده از زیست حسگرهای آنزیمی برای تشخیص ترکیبات فنلی از روشهای جایگزین و موثر در سنجش این آلاینده می باشد، هر چندکه نقاط ضعف کاربرد آنزیم ها و هزینه های اقتصادی بالا را نمی توان نادیده گرفت. یکی از راهکارهای جایگزین غلبه بر نقاط ضعف کار با آنزیمها، سلول های میکربی در زیست حسگرها می باشند. در این پژوهش با هدف طراحی یک زیست حسگر مقرون به صرفه و دقیق، از سلولهای میکربی استفاده شده است. <br /> مواد و روشها: باکتری گرم منفی سودوموناس.GSN23 در حضورغلظتهای بالای فنل آداپته شده و با ایجاد پیوندهای فیزیکی و شیمیایی بر روی الکترودهای کار (کربن شیشه ای و میکروالکترودهای مرکب طلا) تثبیت گردید و روشهای الکتروشیمیایی (ولتامتری موج مربعی و هدایت سنجی) برای سنجش فنل مورد استفاده قرار گرفت. <br /> نتایج: باکتری سودوموناس. GSN23 در حضور 1 گرم در لیتر فنل توانست در ساعت 32 رشد، 73% از غلظت اولیه فنل را مصرف نموده و در ساعت 72 میزان فنل در محیط را به صفر برساند. این باکتری پاسخ های مثبت و قابل تکراری را در روش هدایت سنجی برای شناسایی فنل در گستره تشخیص 300-1 میلی گرم در لیترنشان داده و میزان انتخاب پذیری زیست حسگر طراحی شده به سوبسترای فنل در مقایسه با سایر ترکیبات آروماتیک 5 برابر بالاتر تخمین زده شد.<br /> بحث و نتیجه‌گیری: زیست حسگرهای میکربی دارای صرفه اقتصادی، پایداری ساختار و مقاومت به تغییرات محیطی می باشند. در این پژوهش باکتری سودوموناس.GSN23 به عنوان مصرف کننده فنل مورد استفاده قرار گرفته و با روش هدایت سنجی پاسخ های قابل تکراری در سنجش این آلاینده بدست آمد. https://bjm.ui.ac.ir/article_24213_6fe64ede294e654156b7cd757275b8e3.pdf