دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 11 43 2022 09 23 Lead Biosorption and Biosynthesis of Lead Nanoparticles by Bacillus Tropicus Isolated from Soils Containing Electronic Wastes in Isfahan جذب زیستی و بیوسنتز نانوذرات سرب توسط باسیلوس تروپیکوس جداشده از خاک‌های حاوی پسماندهای الکترونیکی در اصفهان 45 69 26746 10.22108/bjm.2022.131079.1423 FA فاطمه معینی دانشجوی دکتری گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد فلاورجان، اصفهان، ایران منیر دودی استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد فلاورجان، اصفهان، ایران زرین دخت امامی کرونی استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد فلاورجان، اصفهان، ایران مسعود فولادگر دانشیار گروه شیمی، دانشکدۀ علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان، اصفهان، ایران Journal Article 2021 11 03 <strong>Introduction:</strong> Electronic wastes are the remnants of electronic devices buried in the soil without processing and contain toxic substances such as heavy metals. Lead is one of the heavy metals in many electronic goods that, if not properly processed, can cause toxicity in the soil and may harm living things in very low concentrations. Therefore, the aim of the present study was to investigate the biosorption of lead metal by <em>Bacillus tropicus</em> isolated from soils containing electronic wastes in Isfahan.<br /><strong>Materials and Methods:</strong> In this cross-sectional study, sampling of contaminated soils in several areas of the Zainal Pass hills of Isfahan, which is the landfill of electronic wastes, was performed. After measuring the temperature, pH, TOC, and the amount of metals in the soil sample, lead-resistant bacteria were isolated. The growth rate of bacteria was evaluated at concentrations of 5 to 35 mM of lead. Then, the minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) were determined. The morphology, antibiogram, and molecular identification of the bacteria were performed by colony-polymerase chain reaction method and bioabsorption of bacteria was evaluated by ICP-OES. Finally, XRD, SEM images, and EDS were evaluated to investigate the fabrication of lead nanoparticles. The raw data were analyzed by SPSS software, using an independent t-test.<br /><strong>Results:</strong> Based on the findings of this study, the pH of the evaluated soil was 9.4, its temperature was 27.8 ° C, the TOC of the sample was 1.8%, and the amount of soil lead was measured at 658.4 ppm based on ICP-OES analysis. It was significantly higher than normal. The lead-resistant bacterial strain isolated to lead had 99/69% genetic affinity with <em>Bacillus tropicus</em>, which had a high biological removal potential (56.35%) of lead metal.  The XRD, SEM, and EDS results showed the conversion of adsorbed lead metal to nanoparticles.<br /><strong>Discussion and Conclusion:</strong> Considering that <em>Bacillus tropicus</em> showed high resistance and adsorption to lead metal, it can be a suitable option for the bio-removal of lead from electronic and other industrial wastes in the future after the removal of antibiotic resistance genes. <strong>مقدمه:</strong> پسماندهای الکترونیکی به بقایای دستگاه‌های الکترونیکی گفته می‌شود که بدون پردازش در خاک دفن می‌شوند و حاوی مواد سمی مانند فلزات سنگین هستند. سرب، یکی از فلزات سنگین موجود در بسیاری از کالاهای الکترونیکی است که در صورت عدم پردازش صحیح کالاها، در خاک جمع می‌شود و سمیت ایجاد می‌کند و ممکن است در غلظت‌های بسیار کم به موجودات زنده آسیب برساند؛ بنابراین هدف از این مطالعه بررسی جذب زیستی سرب توسط <em>باسیلوس تروپیکوس</em> جداشده از خاک<strong>‌</strong>های حاوی پسماندهای الکترونیکی در اصفهان بود.<br /><strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> در این مطالعه مقطعی، نمونه‌گیری از خاک‌های آلوده چندین منطقه از تپه‌های گردنه زینل اصفهان انجام شد که محل دفن پسماندهای الکترونیکی است و پس از اندازه‌گیری دما، pH، TOC و میزان فلزات در نمونه خاک‌ها، جداسازی باکتری‌های‌ مقاوم به سرب، انجام و میزان رشد باکتری‌ها در غلظت‌های 5 تا 35 میلی‌مولار سرب بررسی شد. سپس حداقل غلظت ممانعت‌کننده از رشد (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) تعیین شد. بررسی مورفولوژی، آنتی‌بیوگرام و شناسایی مولکولی باکتری‌ مدنظر به روش کلنی - واکنش زنجیره‌ای پلیمراز، انجام و جذب زیستی باکتری با ICP-OES ارزیابی شد؛ درنهایت، به‌منظور ارزیابی ساخت نانوذرات سرب الگوی XRD، تصاویر SEM و EDS سنجش شدند. داده‌های خام حاصل با نرم‌افزار SPSS، آزمون آماریِ Independent t-test شد.<br /><strong>نتایج: </strong>براساس یافته‌های این پژوهش، pH خاک مورد ارزیابی 4/9، دمای آن 8/27 درجه سانتی‌گراد، TOC نمونه 8/1 درصد و میزان سرب خاک براساس آنالیز ICP-OES برابرppm  4/658 سنجش شد که به‌طور چشمگیری بالاتر از حد طبیعی بود. سویة باکتریایی جداسازی و شناسایی شده دارای 69/99 درصد قرابت ژنتیکی با<em> باسیلوس تروپیکوس </em>بود که توان بالایی در حذف زیستی سرب (35/56 درصد) داشت. نتایج الگوی XRD، SEM و EDS نشان‌دهندة تبدیل فلز سرب جذب‌‌شده به نانوذره بودند.<br /><strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> با توجه به اینکه <em>باسیلوس تروپیکوس </em>جداسازی‌شده در این پژوهش، مقاومت و جذب بالایی را نسبت به سرب از خود نشان داد، در آینده پس از حذف ژن‌های مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها، می‌توان از این سویه به‌عنوان گزینه مناسبی برای حذف زیستی این فلز از پسماندهای الکترونیکی و سایر پسماندهای صنعتی استفاده کرد. https://bjm.ui.ac.ir/article_26746_629ad4ee2af8a1f877120a061de976a3.pdf