جزئیات مقالات      مقالات » زیست توده مرده یرای حذف فلزات سنگین

زیست توده مرده یرای حذف فلزات سنگین


استفاده از زیست توده مرده، دارای مزایایی است که مشکلی سمیت فلز برای میکروارگانیسم را حل خواهد نمود و چنانچه میکروب بیماریزا باشد، دیگر مشکل ناشی از بیماریزایی میکروب وجود ندارد.


به علاوه در خصوص سلولهای مرده، نیازی به اضافه کردن مواد غذایی و صرف هزینه های مورد نیاز برای سلول های زنده نبوده و بازیافت فلز و زیست توده نیز به راحتی صورت میگیرد.


لکن از آنجا که سلول های زنده قادر به جذب داخل سلولی نیز هستند، این امر موجب افزایش میزان جذب گشته که یکی از مزیت های مهم استفاده از سلولهای زنده میباشد.


در مقایسه با دیگر گروه های میکروبی، قارچ ها میتوانند مقادیر بیشتری فلزات سنگین را تحمل نمایند.


این قدرت تحمل ممکن است مربوط به خواص ذاتی ارگانیسم و یا ناشی از سازگاری فیزیولوژیکی و ژنتیکی آنها باشد.


در حال حاضر استفاده از زیست توده قارچی (بالاخص اشکال رشته ای)، به عنوان جاذب هایی برای فلزات یا سیستم های تعویض یونی برای حذف فلزات سنگین از آب های آلوده یکی از کاربردهای زیست فناوری است و این روش، نمونه استفاده غیرغذایی از زیست توده قارچی است.


جذاب غیر متابولیک فلزات سنگین و رادیونوکلوئیدها در قارچ ها و مخمرها بدین صورت است که این فاز در سلول های زنده و نیز در سلول های مرده رخ میدهد و در واقع نوعی جذب غیر وابسته به متابولیسم است که فرایندی سریع بوده و مستقل از دما، منبع انرژی، جداکننده ها و بازدارنده های متابولیکی است.


این نوع جذب در ارتباط با دیواره سلولی و بعضاً پلیمرهای خارج سلولی است. این ترکیبات میتوانند گلیکان، سلولز، کیتین و یا کیتوزان باشند.


اتصال وابسته به متابولیسم یون های فلزی یا رادیواکتیو به زیست توده قارچی ممکن است یک کمپلکس کامل بوده و شامل برخی پدیده های جذب سطحی تبادلی، جذب فیزیکی و جذب شیمیایی باشد.


در این رابطه انواعی از لیگاندها هستند که در اتصال به فلز دخالت می نمایند می باشند و عبارتند از گروه های کربوکسیل، آمین، هیدروکسیل، فسفات و سولفید ریل، ممکن است در تمامی لیگاندهای فوق با فلزات اختلاف وجود داشته باشد و به همین علت با توجه به اینکه دیواره سلولی قارچی و مخمر دارای تفاوت در ترکیباتشان هستند، اختلاف در جذب سطحی بین گونه های مختلف و بین سلول هایی که اختلاف نسبی با هم دارند و حتی بین اشکال سلولی یک میکروارگانیسم قابل انتظار و توجیه پذیر است.


 


به عنوان مثالدیواره اسپور پنیسیلیوم مقدار بیشتری مسی نسبت به دیواره اسپورنور وسپودا را جذب می کند.


بنابراین جذب زیستی به ترکیب زیست توده و فاکتورهای فیزیکوشیمیایی بستگی دارد و از انجا که غیر وابسته به متابولیسم است، لذا تحت تاثیر دما نبوده و از محدوده دمای ۳۰- 4درجه سانتیگراد تغییر نخواهد کرد.


در pH پایین نیز میزان جذب کاهش مییابد. در مورد جذب متابولیکی فلزات و رادیونوکلوئیدها در قارچ ها و مخمرها میتوان چنین بیان نمود که این مرحله، آرام و وابسته به متابولیسم و انرژی است و تحت تأثیر فاکتورهایی از قبیل دما، pH جداکننده ها و مهارکننده های متابولیکی میباشد میزان انباشتن فلزات ممکن است.


تحت تاثیر فاکتورهای مذکور در برخی ارگانیسم ها کاهش یا افزایش یابد.


این فاز تقریباً یک انباشت داخل سلولی است و مکانیسم های مطرح شده برای انتقال یونهای فلزی به داخل سلول های میکروبی شامل پراکسیداسیون لیپیدی، تراوایی پیچیده، محیط حامل، کانالها و پمپ های انتقال یون و اندوسیتوز می باشد.


عملی انتقال در دمای پایین مهار شده لکن متوقف نمیشود. سیستم های انتقال بررسی شده در میکروارگانیسم ها متنوع بوده و ممکن است یون های ضروری و غیرضروری جذب گردند.


در برخی گونه های قارچ ها و به ویژه در مخمرها ممکن است مقادیر بیشتری فلز در فاز وابسته به متابولیسم نسبت به فرایند غیر وابسته به متابولیسم انباشته شود.


بخشی که در جذب داخل سلولی نقش دارد، غشای سیتوپلاسمی است، به طوری که تغییر در غشاء و دپلاریزاسیون آن بر روی جذاب اثر می گذارد.


در فاز لگاریتمی نسبت به سایر فازها جذب داخل سلولی بیشتر است.


در برخی موارد ممکن است جذب داخل سلولی توأم با متابولیسم نباشد، بعنوان مثال، سرب از طریق انتشار به داخل سلول ساکارومیسی سرویزیه وارد می شود.


با ایجاد اثرات سمی و بالا رفتن نفوذپذیری غشای سلول، جذب افزایش یافته و در این حالت فلز به مکانهای داخل سلولی که در معرض آلاینده فلزی قرار می گیرند اتصال مییابد.


فاکتورهای خارجی همانند pH وجود آنیون ها و کاتیون ها و مواد آلی می توانند بر جذب داخل سلول موثر باشند. میزان جذب داخل سلولی در pHپایین کاهش مییابد و برای هر فلز یک pH بهینه وجود دارد.


برخی کاتیونها مانند منگنز (یک و دو ظرفیتی)، آهن و کلسیم نیز برروی جذب موثرند.


برخی قارچ ها قادر به تحمل غلظت های زیاد فلزات سمی هستند که این ویژگی در صورت استفاده از سلول های زنده، با ارزشی و مفید خواهد بود.


البته افزایش تحمل به فلزات سنگین ممکن است ناشی از کاهش جذب داخلی سلولی و یا ناتر اوایی سلول نسبت به یون های فلزی باشد. 



 
   
خانه اصلی::درباره ما::محصولات::ارتباط با ما