حذف فلزات سنگین توسط سویه حل کننده فسفات انتروباکتر زیانگ فانجنسیس جداسازی شده از رایزوسفر

محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی

فاطمه سادات قریشی ¹ (کارشناس ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان)
زهرا اعتمادی فر ² (دانشیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان)

تاریخ دریافت : 1395/09/15 تاریخ پذیرش : 1395/12/10 تاریخ انتشار : 1396/06/01

کلید واژه: فلزات سنگین, آنزیم فسفاتاز, باکتری های حل کننده فسفات, انتروباکتر زیانگ فانجنسیس,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: فعالیت های صنعتی در جهان موجب رهاسازی فلزات سنگین آلاینده شده است. این مطالعه با هدف ارزیابی حذف فلزات سنگین توسط باکتری حل کننده فسفات و نیز تاثیر عوامل خارج سلولی شامل فسفاتاز بر حذف فلز انجام شده است. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، باکتری حل کننده فسفات از رایزوسفر گل تاج خروس توسط محیط پیکووسکایا جداسازی گردید و به کمک روش مولکولی شناسایی شد. فسفاتاز به روش رنگ سنجی،MIC50 وMBC نیکل، کادمیوم، کروم و سرب به وسیله روش میکروپلیت تعیین شدند. حذف فلزات به وسیله سلول ها یا روماند کشت با روش جذب اتمی اندازه گیری گردید. تغییرات سطح سلول های در معرض فلز نیز با روش FTIR بررسی شد. یافته ها: در این مطالعه سویه مولد اسید فسفاتاز به عنوان انتروباکتر زیانگ فانجنسیس شناخته شد. بیشترین MIC50 (3 میلی مولار) و MBC (100 میلی مولار) مربوط به نیکل و بیشترین درصد حذف مربوط به سرب (75.89 درصد) گزارش گردید. هر دو فلز نیکل و سرب به وسیله سلول ها و مواد ترشحی از محیط زدوده شدند. نتایج FTIR، طول موج cm-1 915.058 مربوط به Ni3(PO4)2 در سطح سلول های تیمار شده با 3 میلی مولار نیکل را نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به توانایی بالای سویه جداسازی شده در حذف نیکل و سرب توسط عوامل سطحی و ترشحی، می توان از آن به منظور تصفیه زیستی استفاده نمود.با این که آنزیم فسفاتاز جدا شده از انتروباکتر تاثیر قابل توجهی در حذف سرب نداشت، اما توانایی حذف نیکل را داشت. بنابراین می توان با خالص سازی آنزیم، حذف فلزات را بهینه سازی نمود.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Industrial activities in the world release large amounts of pollutants including heavy metals. This study was aimed to assess heavy metal removal by phosphate-solubilizing bacteria and evaluation the effects of extracellular factors including phosphatase in removing the metal. Material & Methods: In this experimental study, phosphate-solubilizing bacteria were isolated from Amaranth rhizosphere on Pikovskaya medium, and subsequently identified using molecular methods. Acid phosphatase level was measured by colorimetric method. MIC50 and MBC of nickel, cadmium, chromium, and lead were detected by microplate test. Heavy metal removal through cells or culture supernatant was assessed by atomic absorption spectroscopy. Changes in the level of bacterial cells exposed to heavy metals were evaluated by FTIR method. Results: The acid phosphatase-producing strain was identified as Enterobacter xiangfangensis. The highest MIC50 (3mM) and MBC (100mM) were obtained for nickel, and the highest metal removal percentage (75.89%) was obtained for the lead. Both nickel and lead were removed by the cells and secreted products. FTIR results showed Ni3(PO4)2 wavelength of 915.058cm-1 in cells treated with 3mM nickel. Conclusion: Due to the high ability of the isolate in removing nickel and lead by cell surface and secreted materials, this isolate can be used in metal bioremediation. Though the phosphatase enzyme isolated from Enterobacter did not have any considerable effect on lead removal, it was able to remove nickel. Therefore, metal removal can be optimized by enzyme purification.