نوع مقاله : پژوهشی- فارسی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه زیست فناوری میکروبی، دانشکده علوم پایه و فناوری‌های نوین زیستی، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران

2 استاد گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهراء (س)، ونک، تهران ، ایران

3 استادیار پژوهشکده مواد و سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

4 کارشناس ارشد گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهراء (س)، ونک، تهران ، ایران

10.22108/bjm.2020.122197.1286

چکیده

مقدمه: امروزه، آلودگی فلزات سنگین یکی از مهم‌ترین مشکلات محیط‌زیست است و باتوجه‌به هزینه‌بربودن روش‌های متداول پالایش، استفاده از زیست‌تودۀ میکروبی برای پالایش فلزات سنگین پیشنهاد می‌شود. مطالعۀ حاضر با هدف ارزیابی میان‌کنش مخمر رودوترولا تورلوئیدس سویۀ IR-1395 با جیوه انجام شد.
مواد و روش‏‏ها: در مطالعۀ حاضر، میزان رشد و انواع برهم‌کنش سویۀ IR-1395 با جیوه در محیط ساکارز‌براث‌ بررسی و مقدار جیوۀ تجمع‌یافته در محیط و در مخمر به روش اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری شد؛ سپس به‌منظور تعیین بهترین شرایط جذب زیستی، تأثیر شاخص‌های اسیدیته، غلظت جیوه، غلظت زیست‌توده، زمان مجاورسازی و دما سنجیده شد؛ همچنین میزان جذب توسط مخمر تیمارشده با 2 و 4 دی‌نیتروفنل و اتوکلاو بررسی و درنهایت، جذب زیستی جیوه توسط مخمر با میکروسکوپ الکترونی نگارۀ مجهز به طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس بررسی شد.
نتایج: بررسی‌ها نشان دادند بیشترین رشد مخمر طی 36 ساعت رخ می‌دهد و پس‌از آن، وارد فاز سکون می‌شود؛ همچنین این سویه قادر به جذب (جذب زیستی و تجمع زیستی) 86/61 درصد جیوه و فرّارسازی 17/10 درصد جیوه از محیط دارای 10 میلی‌گرم‌برلیتر کلریدجیوه طی هفت روز است. در بررسی‌ عوامل تأثیرگذار بر جذب زیستی جیوه مشخص شد اسیدیتۀ بهینه برای این مخمر برابر 4 است و بیشترین میزان جذب در غلظت 300 میلی‌گرم‌برلیتر جیوه و در دمای 15 درجۀ سانتی‌گراد به‌مدت10 دقیقه مشاهده می‌شود. در بررسی اثر تیمار 2 و 4 دی‌نیتروفنل و اتوکلاو مشخص شد میزان جذب توسط مخمر تیمارشده کاهش می‌یابد. نتایج طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس جذب زیستی جیوه توسط مخمر را تأیید کردند.
بحث و نتیجه‏گیری: بررسی انواع برهم‌کنش‌های سویۀ IR-1395 با جیوه و پتاسیل آن در جذب زیستی نشان داد این سویه، ریزموجود باارزشی در فرایندهای زیست‌پالایی جیوه از محیط‌های آبی آلوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating Mercury Interactions of Rhodotorula Toruloides IR-1395 for Mercury Bioremediation Processes in Aquatic Environments

نویسندگان [English]

  • Niosha Tavassoli Tabatabaeei 1
  • Mohammad Reza Soudi 2
  • parisa Tajer-Mohammad-Ghazvini 3
  • Shaghayegh Nasr 3
  • Marziyeh Bahrami-Bavani 4

1 Department of Biotechnology, Faculty of Basic Sciences and Advanced Technologies in Biology, Science and Culture University, Tehran, Iran

2 Department of Microbiology, Faculty of Biological Science, Alzahra University, Tehran, Iran

3 Materials and Nuclear Fuel Research School Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran

4 Department of Microbiology, Faculty of Biological Science, Alzahra University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Introduction: Nowadays, heavy metals pollution is one of the most important environmental problems. Due to the high cost of common refining methods, the use of microbial biomass is recommended to clean up heavy metals. The aim of this study was the evaluation of interactions of Rhodoterula toruloides strain IR-1395 with mercury.
Materials and methods: In this study, the growth rate and interactions of strain IR-1395 with mercury in Sucrose Broth medium were investigated and the amount of mercury accumulated was measured using the Spectrophotometry method. Then, in order to determine the best biosorption conditions, the effect of parameters such as pH, mercury concentration, biomass concentration, contact time and temperature were measured. Also, the biosorption was investigated by treated cells with 2, 4 dinitrophenol and autoclave. Finally, the biosorbent was characterized by Scanning Electron Microscope with Energy Dispersive X-Ray Analysis.
Results: Studies showed that the maximum growth rate of strain IR-1395 was after 36h and then it enters the stationary phase. Also, this strain was able to the biosorption and bioaccumulation (61.86%) and 10.17% biovolatilization of mercury from the medium at the concentration of 10 mg/l of chloride mercury during seven days. In study of factors affecting on the mercury biosorption, it is indicated that the optimal pH was 4. The highest biosorption was observed at 300 mg /l of mercury in 10 minutes at 15 ˚C. Mercury adsorption using treated biomass by autoclaved and 2,4 dinitrophenoltreatment has reduced than control samples. Finally, the results of the EDX confirmed the biosorption of mercury by this yeast.
Discussion and conclusion: By study of the various interactions of strain IR-1395 with mercury and its potential in biosorption, it was found that this strain is a valuable microorganism in mercury bioremediation processes from contaminated aquatic environments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bioaccumulation
  • Biosorption
  • Mercury
  • Volatilization
  • Rhodoterula Toruloides