بررسی تأثیر آفت‌کش‌ به دست آمده از کاه با فرایند تَف کافت بر ‌ریزاندامگان های سودوموناز آئروژینوزا و پکتوباکتریوم کاروتووروم و قارچ ماکروفومینا فازئولینا

محورهای موضوعی : مهندسی شیمی

فاطمه خجسته راد ¹ , مرتضی قلی زاده ² , رضا خاکور ³

1 - دانشجوی دکترا مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
2 - دانشیار مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
3 - دانشیار گیاه‌پزشکی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

تاریخ دریافت : 1401/09/07 تاریخ پذیرش : 1401/12/15 تاریخ انتشار : 1402/03/01

کلید واژه: آفت‌کش, روغن‌زیستی, تَف کافت, ترکیب های فنلی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش امکان تولید آفت‌کش از کاه با فرایند تَف کافت در دمای C° 500 بررسی شد. در فراورده تف کافت ترکیب هایی مانند فنل و کربوکسیلیک اسید و نیز اسیدهای چرب بسیار قطبی مثل هگزادکانوئید و اکتادکانوئید با سوانگاری گازی- طیف سنجی جرمی شناسایی شدند. جداسازی این ترکیب ها در زمان تولید روغن‌زیستی می‌تواند منبعی از ترکیب های آفت‌کش مؤثر را فراهم کند. ازاین رو، فازهای قابل انحلال در آب روغن‌زیستی به دست آمده از تف کافت، جدا شدند. پس از بهینه‌سازی استخراج آفت‌کش درون آب، فعالیت آفت‌کشی آن بر میکروارگانیسم‌های سودوموناز آئروژینوزا و پکتوباکتریوم کاروتووروم و قارچ ماکروفومینا فازئولینا با روش دیسک مستقیم آگار بررسی شد. بر پکتوباکتریوم کاروتووروم شعاع هاله‌های بزرگتری با آفت‌کش 57/0 درصد وزنی به‌وجود آمد که نشان‌دهنده ویژگی مهارکنندگی بیشتر این درصد وزنی از آفت‌کش تولیدشده بود. با سوانگاری مایع با کارایی بالا مشخص شد که بخش‌های آبی حاوی بسیاری از ترکیب ها فنلی هستند. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت عصاره آبی مستخرج از روغن‌زیستی کاه می‌تواند به‌عنوان یک آفت‌کش جایگزین آفت‌کش‌های مصنوعی و سنتزی شود.

چکیده انگلیسی:

In this research, the possibility of producing pesticide from straw by using pyrolysis process at 500 °C was investigated. In the pyrolysis products, compounds such as phenol and carboxylic acid as well as highly polar fatty acids such as hexadecanoide and octadecanoide were identified by gas chromatography-mass spectrometer. The separation of these compounds during bio-oil production can provide a source of effective pesticide compounds. Therefore, the aqueous parts of the bio-oil of straw were separated. After optimizing the extraction of pesticide in water, its pesticidal properties was investigated on the Pseudomonas aeruginosa and Pectobacterium carotovorum microorganisms, and the Macrophomina phaseolina by the direct agar disk method. On Pectobacterium carotoverum, larger halo radii were formed by the pesticide with 0.57 weight percentage, which indicates the greater inhibitory property of this weight percentage of the pesticide. By using a high-performance liquid chromatography device, it was determined that the aqueous parts contain many phenolic compounds. So, it can be concluded that the aqueous extract extracted from straw bio-oil can be a pesticide with the potential to replace artificial and synthetic pesticides.

منابع و مأخذ:

 

[1] Al-Saleh, I. A; Journal of Environmental Pathology, Toxicology and Oncology 13(3), 151-161, 1994.

[2] Kaur, R.; Mavi, G.K.; Raghav, S.; Khan, I; Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 8(3), 1889-1897, 2019.

[3] Bhoi, P.R.; Ouedraogo, A.S.; Soloiu, V., Quirino, R; Renewable and Sustainable Energy Reviews 121, 109676, 2020.

[4] Booker, C.J.; Bedmutha, R., Vogel, T.; Gloor, A.; Xu, R.; Ferrante, L.; Briens, C; Industrial & Engineering Chemistry Research 49(20), 10074-10079, 2010.

[5] Fagbemi, L.; Khezami, L.; Capart, R; Applied energy 69(4), 293-306, 2001.

[6] Onay, O.; Kockar, O.M; Renewable energy 28(15), 2417-2433, 2003.

[7] Ahemad, M.; Khan, M.; Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 58(3), 169-187, 2011.

[8] Sarah, S.N.,; Sijam, K.; Omar, D; Int J Appl Biol Pharmac Technol 3, 246-252, 2012.

[9] Laresgoiti, M.F.; Caballero, B.M.; de Marco, I.; Torres, A.; Cabrero, M.A., Chomón, M.J.; Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 71(2), 917-934, 2004.

[10] Tsai, W.T.; Lee, M.K.; Chang, D.Y; Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 76(1-2), 230-237, 2006.

[11] Fu, P.; Hu, S.; Xiang, J.; Li, P.; Huang, D.; Jiang, L.; Zhang, J.; Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 88(2), 117-123, 2010.

[12] Pütün, A.E.; Apaydın, E.; Pütün, E; Energy 29(12-15), 2171-2180, 2004.

[13] Lin-Vien, D.; Colthup, N.B.; Fateley, W.G.; Grasselli, J.G.; “The Handbook of Infrared and Raman Characteristic Frequencies of Organic Molecules”, Academic Press, New York, 1991.

[14] Salavati, S.; Zhang, C.; Zhang, S.; Liu, Q.; Gholizadeh, M.; Hu, X.; Journal of Environmental Management 250, 109467, 2019.

[15] Iglesias, M.J.; Jimenez, A.; Laggoun-Defarge, F.; Suarez-Ruiz, I.; Energy and Fuels 9(3), 458-466, 1995.

[16] Christensen, T. (Ed.); “Solid Waste Technology and Management”, John Wiley & Sons, UK, 2011.

[17] Altay, A.; Degirmenci, S.; Korkmaz, M.; Cankaya, M.; Koksal, E; Journal of Food Measurement and Characterization 12(4), 2936-2945, 2018.

[18] Sochor, J.; Zitka, O.; Skutkova, H.; Pavlik, D.; Babula, P.; Krska, B.; Kizek, R; Molecules 15(9), 6285-6305, 2010.

[19] Zhang, S.; Dong, Q.; Zhang, L.; Xiong, Y; Bioresource technology 199, 352-361, 2016.

[20] Basu, P.; “Biomass Gasification, Pyrolysis and Torrefaction: Practical Design and Theory”, Academic Press, Elsevier, UK, 2018.

[21] Khuenkaeo, N.; Phromphithak, S.; Onsree, T.; Naqvi, S.R.; Tippayawong, N.; PlOS ONE, 16(7), e0254485, 2021.