عنوان پایان‌نامه
ارزیابی رنگ زدایی زیستی ترکیبات رنگی آزو توسط آرکی های نمک دوست
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی - میکروبیولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6239;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74427;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6239;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74427
- تاریخ دفاع
- ۱۹ اسفند ۱۳۹۴
- دانشجو
- معصومه سلسله حسن کیادهی
- استاد راهنما
- محمدعلی آموزگار, صدیقه اسد
- چکیده
- امروزه رنگ های آزو به‌طور گسترده در صنایع مختلف مانند نساجی، چاپ کاغذ، مواد غذایی، بهداشتی و صنایع دیگر مورداستفاده قرار می گیرند. رنگ های آزو، بزرگ‌ترین و متنوع ترین گروه رنگ ها هستند و صنایع نساجی بزرگ‌ترین مصرف‌کننده رنگ های آزو و تولیدکننده آلودگی های محیطی به شمار می آیند. یکی از ویژگی های این گروه از رنگ ها، حضور پیوندهای دوگانه نیتروژن = نیتروژن است. رنگ های نساجی بسته به نوع رنگ با مقادیر مختلف از 2% در رنگ های Basic تا نسبت بالای 50% در رنگ های Reactive در پساب ها آزاد می شوند. آن‌ها منجر به خطرات زیادی برای اکوسیستم آبی و خاکی، سرطان‌زایی و جهش زایی می شوند. پیوندهای آزو در رنگ های آزو عامل پایداریشان در محیط هستند. روش های فیزیکی و شیمیایی باوجود قیمت بالا، مقادیر بالایی از لجن و عدم حذف کامل رنگ های سرسخت آزو با محدودیت-های جدی همراه هستند، بنابراین روش های رنگبری زیستی به دلیل سازگاری با طبیعت و مقرون‌به‌صرفه بودن جایگزین مناسبی بجای روش های فیزیکی و شیمیایی هستند.گروه های مختلف موجودات مانند قارچ-ها، باکتری ها، مخمرها، جلبک ها و گیاهان قادرند رنگ های آزو را رنگبری کنند و گزارشی از رنگبری توسط آرکی های نمک دوست وجود ندارد. برای اولین بار بر اساس یافته های ما، رنگبری توسط آرکی های نمک-دوست انجام شد. در این پروژه، 30 سویه میکروبی از مرکز ملی ذخایر زیستی و ژنتیکی ایران و آزمایشگاه اکستریموفیل های دانشگاه تهران که در بررسی تنوع زیستی از غار نمکی قشم جداسازی و شناسایی‌شده بودند، جمع‌آوری شدند. به منظور انتخاب بهترین سویه، محیط MGM 23% شامل 50 میلی گرم در لیتر Remazol black B و Acid blue 161 استفاده شد و با دستگاه اسپکتوفوتومتری به ترتیب در طول موج 600 و 610 نانومتر از روز سوم تا هفتم بررسی شد. نمونه ها با سریع‌ترین و بیشترین رنگبری انتخاب شدند. از میان آرکی های نمک دوستIBRC-M 11042 Halogeometricum borinquense (سویه A) وIBRC-M 11041 Haloferax mediterranei (سویه (B بهترین سویه های رنگ بر بودند. Remazol black B برای آزمایش های بعدی استفاده شد. اثر فاکتورهای مختلف مانند pH (5 تا 9)، دما (30 تا 50 درجه سانتی گراد)، نمک های مختلف و غلظت های مختلف NaCl (5/12-30%)، غلظت های مختلف رنگ (400 تا 5000 میلی گرم بر لیتر)، منابع کربن و نیتروژن مختلف در شرایط ایستا در روز چهارم اندازه گیری شدند. رنگبری و رشد برای همه فاکتورهای ذکرشده بررسی شد. بر اساس آزمون آنوا معنادار بودن داده ها مورد بررسی قرار گرفت.هر دوسویه بهترین رنگبری را در حضور NaCl 15 و 5/17%، pH7، شرایط ایستا و 1% عصاره مخمر به‌عنوان منبع نیتروژن داشتند. اگرچه بررسی ها در دما و منابع کربن نشان داد که در دمای 45 درجه سانتی گراد و منبع کربن ساکارز و گلوکز برای سویه A بیشترین رنگبری را دارد اما سویه B، رنگبری بهتری را در دمای40 درجه سانتی گراد و منبع کربن پروپیونیک اسید دارد. بیشترین رنگ بری در سویه A در غلظت 600 و در سویه B در غلظت 400 میلی گرم بر لیتر است. این سویه ها تا غلظت‌های حدود 1000 میلی‌گرم بر لیتر قابلیت رنگبری دارند و غلظت 5000 میلی‌گرم بر لیتر رنگ را تحمل می کنند. آن‌ها قادر به رنگبری رنگ های مختلف هستند و سویه B مخلوطی از پنج رنگ را هم رنگبری می کند. آنالیز UV-Vis قبل و بعد از رنگبری و رنگبری توسط سلول زنده نشان داد که احتمالا رنگبری به دلیل تجزیه زیستی صورت می گیرد و درنهایت تجزیه زیستی رنگ با بررسی HPLC انجام شد.
- Abstract
- Nowadays, azo dyes are vastly being used in different industries like textile, paper printing, food, cosmetic and other industries, Azo dyes are a great group of dyes with the largest variety of colors and textile industries are of the largest consumers of azo dyes and producers of enviromental pollution. One of the special characteristics of these groups of dyes are the presence of double bonds of Nitrogen=Nitrogen. Depending on the class of the dye, wastewater are released to different extents from 2% for basic dyes to high rates (50%) for reactive dyes. They cause harsh effects on soil and aqueous ecosystems, carcinogen and genotoxicity. Azo band in azo dye are the reason for their resistance in environment. Physical and chemical methods have serious limitations such as high cost, large amounts of sludge production and being unable to completely remove recalcitrant azo dyes, thus Biodecolorization can be considered as a promising alternative to physical and chemical methods because of its environmental friendly nature and cost effective properties. It has been demonstrated that many of different taxonomy organisms including fungi, bacteria, yeast, algae and plants, are able to decolorize azo dyes and there are no reports of decolorization of azo dyes using halophilic archaea. It is for the first time to our finding that decolorization by halophilic archaea has been done. In this study, 30 microbial strains were collected from Iranian Biological Resource Center (IBRC) and extremophile laboratory of Tehran university that had isolated and identified for assaying of biodiversity in Qeshm salt grave. To select the best isolates, MGM 23% medium containing 50 mg/L of Remazol black B and Acid blue161 were used and also assayed with spectrophotometer at 600 and 610 nm in day 3 to day 7. Samples with The fastest and highest decolorization rate were selected. Among samples of halophilic archaea, Halogeometricum borinquense IBRC-M 11042 (strain A) and Haloferax mediterranei IBRC-M 11041 (strain B) were the best decolorizing strains. Remazol black B was selected for next experiments. Effects of different factors like pH (5-9), temperature (30-50 oC), various salts and different concentrations of NaCl (12.5-30%), different concentrations of dye (400-5000 mg/L ), different carbon and nitrogen sources are measured after 4th day in static culture condition. Decolorization and growth rate for all mentioned factors were reported. Statistical significance was assessed by ANOVA Tukey’s multiple comparison test. Both strains had their highest decolorization rate in NaCl )15 and 17.5%), pH 7, static condition and 1% yeast as the nitrogen source. Although, temperature and carbon source experiment indicates that A strain have higher decolorization rate in 45 oC and saccharose and glucose but temperature 40 oC and propionic acid was decolorized better by B strain.The best decolorization was in 600 mg/L of dye for strain A and 400 mg/L for strain B. These strains can decolorize dye concentrations of 1000 mg/L and tolerate dye concentrations of 5000 mg/L. They could decolorize different dyes and B strain was able to decolorize the mixture of five dyes too. These strains decolorized dye as sole carbon sources.UV-Vis analysis before and after decolorization and colorless bacterial biomass, show that decolorization was probably due to biodegradation and Finally, HPLC analysis was done for biodegradation of dye.
