بررسي كينتيك و ايزوترم جذب فلز سنگين بوسيله بيومس فعال و غير فعال قارچ ساكاروميسس كارلزبرژنزيس

Kinetics and Isotherm Study of Heavy Metal Uptake by Active and Inactive Biomass of the Yeast, Saccharomyces carlsbergensis

چكيده مقدمه: فلزات سنگين از مهم ترين آلاينده ‌هاي زيست محيطي به شمار مي‌ روند كه براي سلامتي انسان و به ويژه اكوسيستم‌ هاي آبي تهديدي جدي محسوب مي‌شوند. در اين مطالعه جذب فلز سنگين مس به وسيله ساكاروميسس مورد ارزيابي قرار گرفت. مواد و روش ها: مخمر Saccharomyces carlsbergensis PTCC 5051 به صورت ليوفيليزه تهيه شده و در محيط YEDPA كشت داده شده و آن گاه جهت تكثير از مالت اكستركت براث استفاده شد و اثرات پارامترهاي pH، دما، كينتيك و ايزوترم بر روي ميزان جذب فلز مس توسط قارچ فوق بررسي شد. يافته هاي پژوهش: نتيجه بررسي نشان داد كه، بيشينه ميزان جذب در PH=5، دماي بهينه 25 درجه سانتي گراد بوده است. مطالعات ناپيوسته كينتيكي نشان داد كه بيوجذب مس به سرعت توسط بيومس ساكاروميسس انجام گرفت و عمده حذف در كمتر از 30 دقيقه اول آزمايش صورت گرفت. با استفاده از FT-IR، گروه هاي عاملي سطحي قارچ مشخص گرديد. مقايسه جذب مس به وسيله ساكاروميسس فعال و غيرفعال نشان داد كه بيشترين جذب به وسيله حالت فعال مخمر صورت گرفته است. با بررسي مخمر شاهد و مخمر غيرفعال شده با اتوكلاو، هم چنين پيش تيمار شده با سديم آزيد و با 2، 4 دي نيترو فنل مشخص گرديد كه، ميزان جذب، به ترتيب 78/1، 29/0، 02/1 و 14/1 ميلي گرم بر گرم بود. نتايج نشان داد، حتي استفاده از مخمر غيرفعال نيز مناسب براي جذب فلز مي باشد. بحث و نتيجه گيري: اين تحقيق نشان داد، ساكاروميسس مورد مطالعه، جاذب زيستي مناسبي جهت آلاينده مس از محيط هاي آلوده مي باشد، به علاوه در مقياس صنعتي نيازمند مطالعات بيشتري مي باشد.

Introduction: Heavy metals are the most important bioenvironmental pollutants that are a serious threat for human health and aquatic systems. In the present research, the biosorption of heavy metals by Saccharom-yces carlsbergensiswas (S. carlsbergensis) evaluated. Materials & Methods: The yeast, S. carl-sbergensis PTCC 5051 was prepared as lyophilized powder and was cultured in the YEDPA medium. Then, for the prolife-ration of the yeast malt extract broth was used. The effect of pH, temperature, kin-etics and isotherm parameters on the absor-ption of copper by S. carlsbergensis was evaluated. Findings: Maximum absorption was obse-rved at pH 5 and temperature 25°C. Kinetic study showed that biosorption of copper was occurred by the biomass of S. carls-bergensis and the absorption was done in the first 30 minutes of the experiment. Surface functional groups of the fungus were identified by using FT-IR method. By comparing the absorption of copper by active and passive S. carlsbergensis, it was revealed that more absorption was accomplished by active state. By evaluating the control, inactivated and treated yeasts with azide and 2, 4-DNP, it was found that the absorption would be 1.78, 0.29, 1.02 and 1.14 mg/g. Discussion & Conclusion: Results showed that S. carlsbergensis biomass is a suitable bio-absorbent for the absorption of heavy metals such as copper.