بررسی حذف رنگ ریمازل بلک-B توسط باکتری هالوموناس جدا شده از دریاچه ارومیه با استفاده از روش تاگوچی

تاران, مجتبی; فروع دین, نسرین

تعداد نشریات	43
تعداد شماره‌ها	1,706
تعداد مقالات	13,972
تعداد مشاهده مقاله	33,586,688
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	13,318,182

بررسی حذف رنگ ریمازل بلک-B توسط باکتری هالوموناس جدا شده از دریاچه ارومیه با استفاده از روش تاگوچی

زیست شناسی میکروبی

مقاله 2، دوره 2، شماره 6، تیر 1392، صفحه 1-10 اصل مقاله (342.66 K)

نوع مقاله: پژوهشی- فارسی

نویسندگان

مجتبی تاران^* ¹؛ نسرین فروع دین²

¹دانشیار میکروبیولوژی، ‏دانشگاه رازی، ‏کرمانشاه، ‏ایران

²کارشناس ارشد میکروبیولوژی، ‏دانشگاه رازی، کرمانشاه، ‏ایران

چکیده

مقدمه: در میان رنگهای شیمیایی، ‏رنگهای آزو، متداول‏ترین رنگهای بکار رفته مصنوعی هستند و کاربرد زیادی در نساجی دارند. ‏این رنگها از آلایندههای مهم محیط زیست به شمار میآیند. ‏امروزه به دلیل محدودیت و مشکلات روشهای فیزیکی- شیمیایی در حذف مواد رنگ‏زا، ‏تصفیه زیستی که روشی اقتصادی و موثر برای پالایش و آلودگی زدایی است، ‏ترجیح داده می‏شود . مواد و روش ‏‏ ها: در این تحقیق، با استفاده از روش تاگوچی و بررسی عواملی مثل درجه حرارت، ‏اسیدیته، ‏غلظت رنگ و غلظت نمک در محیط، ‏شرایط بهینه رنگ‏بری باکتری هالوموناس سویه PTCC1714 به منظور حذف رنگ ریمازل بلک- B از محیط آبی بررسی شد. ‏با توجه به جدول آرایهها در 4 عامل و 4 سطح 16 آزمایش طراحی شد. ‏پس از انجام آزمایشها، نتایج به‏دست‏ آمده با استفاده از برنامه کامپیوتری Qualitek-4 تجزیه وتحلیل شد . نتایج: بررسیها نشان داد که باکتری نمک دوستهالوموناس سویه PTCC1714 توانایی رنگ‏بری در محدوده وسیعی از نمک تا 20 درصد ‏و اسیدیته 5 تا 9 را دارد‏. ‏از نظر تحملپذیری رنگ، ‏این سویه تا 5 گرم در میلی‏لیتر ( ppm 5000) رنگ را تحمل میکند و بالا‏ترین رنگ‏بری را در ppm 100 دارد . بحث و نتیجه ‏ گیری: این سویه با احراز شرایط بهینه رشد به‏دست‏ آمده طی تحلیل آزمایشها، ‏یعنی دمای 31 درجه سانتی‏‏گراد، ‏اسیدیته 9، ‏و غلظت نمک10، ‏تا 94 درصد ‏رنگ آزوی ریمازول بلک- B با غلظت ppm 100 را از محیط آبی حذف میکند؛ ‏که این مقدار در خور توجه است. با توجه به این که سویه هالوموناس PTCC1714 عمل رنگ بری را در مدت زمان بسیار کوتاهی یعنی 72 ساعت و به شکل‏ هوازی انجام می‏دهد، استفاده از این باکتری در تصفیه بیولوژیک پساب‏ها‏ی واجد رنگ‏ها‏ی صنعتی می‏تواند کمک موثری در تصفیه و استفاده مجدد این گونه آب‏ها‏ باشد .

کلیدواژه‌ها

باکتری هالوموناس؛ ‏رنگ ریمازول بلک-B؛ ‏رنگ‌های آزو؛ ‏رنگ ریمازول بلک؛ B؛ ‏رنگ‏بری؛ ‏نساجی

اصل مقاله

مقدمه

آلودگی محیط زیست یکی از مهم‏ترین مسائل تهدید کننده جوامع بشری است‏. ‏درچند دهه اخیر به دلیل افزایش فعالیتهای صنعتی و عدم رعایت الزامات زیست محیطی مقادیر زیادی از آلایندهها وارد محیط میشوند. ‏رنگها از جمله مواد شیمیایی هستند که به میزان فراوانی در صنایع نساجی، ‏چاپ، ‏غذایی، ‏دارویی و آرایشی استفاده میشوند (1- 3). ‏ امروزه ‏رنگ‏ها‏ی نساجی یکی از پرمصرف ‏ترین مواد شیمیایی مصرفی هستند. ‏در حدود ده هزار رنگ مختلف با تولید جهانی سالیانه بیش از هفتصد هزار تن به طور تجاری قابل دسترس هستند (3- 5). ‏ ‏با وجود این‏که رنگهای آلی تنها بخش کوچکی از بار آلی پساب را تشکیل میدهد، ‏ وجود آن‏ها‏‏ از نظر ظاهری قابل قبول نیست. ‏در میان رنگهای شیمیایی، ‏رنگهای آزو[1] متداول‏ترین رنگ‏های به کار رفته مصنوعی هستند و حدود 60 تا 70 درصد ‏از رنگهای مصرفی را تشکیل میدهند (1، ‏3، ‏6 و ‏9). ‏ ‏رنگهای آزو با پیوند N=N شناخته میشوند که دارای تنوع رنگی بالایی هستند و به عنوان یکی از آلایندههای مهم محیطزیست محسوب میشوند (6- 8). ‏ ‏برخی رنگها و یا ترکیبات حاصل از تجزیه آن‏ها‏‏ سمی، ‏جهشزا، سرطانزا و برای عمل فتوسنتز بسیار مضر هستند زیرا باعث جلوگیری از انتقال و نفوذ نور شده و بنابراین بر فعالیت فتوسنتز گیاهان آبزی تاثیر گذاشته باعث افزایش COD فاضلابها میشوند. ‏در نتیجه حتی در غلظت‏ها‏ی کم، ‏زندگی جانوران آبزی را به مخاطره انداخته واز طریق جانوران آبزی وارد چرخه غذایی انسان‏ها میشود. ‏یکی از انواع رنگ‏های آزو ماده رنگ‏زای ریمازول بلک-B (RB-B) است‏ که در صنایع نساجی و چرم استفاده زیادی دارد و به عنوان یکی از آلاینده‏ها‏ی مهم محیط زیست محسوب میشود، ‏بنابراین، حذف این ماده رنگ‏زا از پساب ضروری است (7 و 10- 14).

امروزه سیستمهای تصفیه متداولی برای حذف رنگ‏ها در دسترس است که وابسته به اصول فیزیکی و شیمیایی مانند: جذب، ‏انعقاد، ‏فیلتراسیون، ‏ته نشینی و سایر... ‏است‏. ‏از محدودیتها و مشکلات این روشها می‏توان به هزینه بالا، ‏تولید مقدار زیاد لجن و در نهایت ایجاد آلودگیهای ثانویه اشاره کرد (‏1، ‏3 و 15- 18). ‏ ‏امروزه حذف رنگ به روش زیستی مورد توجه زیادی قرار گرفته است (16-19 و 21). ‏ ‏روشهای تصفیه زیستی راهکاری آسان، ‏دایمی، ‏ارزان و موثر برای پالایش فاضلابهای آلوده به مواد رنگ‏زاست. ‏ ‏در این روشها از میکروارگانیسمهایی مانند: باکتریها، ‏قارچ‏ها، ‏جلبکها، ‏اکتینومیستها، ‏که توانایی حذف رنگهای آزو رادارند استفاده میشود (23 و ‏24). ‏ ‏سیکل رشد طولانی و میزان رنگ زدایی متوسط قارچها و جلبکها باعث شده کاربرد سیستمهای رنگ‏زدایی توسط آن‏ها‏ محدود شود، در مقابل رنگ زدایی توسط باکتریها، سریع‏تر انجام میشود (16 و ‏22). ‏ ‏

پساب بسیاری از کارخانجات نساجی ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی در زمین‏ها‏ی شور و کویری رها می‏شود، ‏همچنین، در مراحلی از رنگرزی برای بالا بردن کارایی از نمکهای محلول مانند سدیم کلرید و پتاسیم کلرید استفاده می‏شود. ‏بنابراین، میکروارگانیسمهایی قادر به حذف رنگ از پساب میباشند که بتوانند این شرایط سخت را تحمل و در آن رشد و فعالیت کنند (3، 25 و 26). ‏ ‏با توجه به دلایل ذکر شده‏، استفاده باکتری‏های نمکدوست[2] و تحملپذیر نمک[3] انتخاب خوبی برای تصفیه این‏گونه پسابها به شمار میآید، ‏زیرا این باکتریها تحملپذیری بالایی به شرایط سخت محیطی مانند وجود مقدار بالای نمک و مواد آلاینده مانند فلزات سنگین و اکسی آنیونها از خود نشان می‏دهند (27 و ‏28). ‏ ‏در این تحقیق، توانایی رنگ‏بری باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714 جدا شده از دریاچه ارومیه در حذف ماده رنگ‏زای ریمازول بلک-B از محیط آبی و تعیین شرایط بهینه این باکتری در حذف رنگ بررسی شد. ‏لزوم استفاده از این سویه از باکتری در این تحقیق، بیشتر بومی بودن آن بوده و همچنین، نمک دوستی است‏ و طبق دلایل ذکر شده‏ گزینه مناسبی برای حذف رنگ‏ها‏ی آزو از محیط‏ها‏ی شور محسوب می‏شود. ‏

مواد وروشها

باکتری PTCC1714 Halomonas sp. (جداشده از دریاچه ارومیه) از سازمان پژوهش‏ها‏ی علمی صنعتی ایران تهیه شد. ‏برای رشد باکتری از محیط کشت نمکی شامل:10گرم گلوکز، ‏4/1 گرم MgSO₄. ‏H₂O، ‏3/2گرم NH₄Cl، ‏6/0گرم K₂HPO₄_{، ‏}01/0گرم FeSO₄. ‏7H₂O و100گرم NaCl در حجم کل یک لیتر استفاده شد. ‏ ‏

در این تحقیق، از رنگ ریمازل بلک-B (RB-B)، ‏به عنوان نماینده رنگهای آزو استفاده شد، ‏که از پرمصرف ‏ترین رنگها در صنعت نساجی به شمار می‏آید. ‏این رنگ دی آزوی[4] سولفاناته، ‏با فرمول شیمیایی C₁₂H₂₁N₅Na₄O₁₉S₆ و وزن مولکولی82/991 گرم بر مول از شرکت سیبا[5] تهیه شد_{. ‏} ‏ساختار رنگ در شکل 1 نشان داده شده است. ‏

شکل 1- ساختاررنگ ریمازل بلک-B (11) ‏

روش طراحی آزمایش

در این پژوهش، برای طراحی آزمایش و تعیین شرایط بهینه رنگ‏بری سویه مورد مطالعه از روش تاگوچی[6] استفاده شد. ‏روش تاگوچی یک روش طراحی آزمایش از نوع کسری از فاکتوریل کامل است، ‏که در این روش تعدادی از ترکیب‏های ممکن بین متغیرها انتخاب میشود. ‏انتخاب این تعداد بر اساس طرح آزمایش به کار رفته، ‏طوری انجام می‏شود که واریانس خطا، ‏با حالتی که تمام ترکیبهای ممکن اجرا شود، ‏یکسان باشد. ‏پس از انجام آزمایشها و با ارزیابی پاسخ‏های به‏دست‏ آمده، ‏بهترین پاسخ انتخاب میشود. ‏در این روش با کاهش تعداد آزمایش‏ها‏، ‏زمان کل انجام آزمایشها نیز تا حد زیادی کاهش مییابد (41). ‏ ‏

در روش تاگوچی اولین گام، ‏تعیین عوامل موثر و سطوح آنهاست‏. ‏در میان عوامل موثر در رشد و رنگ‏بری این سویه، دما، ‏اسیدیته و غلظت نمک اهمیت زیادی دارند. همچنین، با توجه به بررسی میزان حذف رنگ، ‏یکی از عامل‏‏ها‏ نیز غلظت رنگ محیط در نظر گرفته شد. ‏به طور کلی چهار عامل درجه حرارت، ‏غلظت نمک، ‏غلظت رنگ و اسیدیته با چهار سطح در نظر گرفته شد. ‏در جدول 1 عامل‏ها و سطوح بررسی شده نشان داده شده است. ‏

جدول 1- عوامل و سطوح مورد بررسی در طراحی آزمایش‏ها

عامل‏	سطح 1	سطح 2	سطح 3	سطح 4
دما (درجه سانتی‏‏گراد)	31	33	35	40
اسیدیته	5	5/6	5/7	9
غلظت رنگ (ppm)	100	500	1000	5000
غلظت نمک (درصد )	5	10	15	20

بررسی رنگ‏بری در شرایط محیطی متفاوت

با توجه به جدول آرایههای متعامد شامل: چهار عامل و چهار سطح، ‏شانزده آزمایش طراحی شد. ‏در جدول 2 آزمایشها نشان داده شده است. ‏شایان ذکر است اختلاف مشاهده شده بین سطوح از نظم خاصی تبعیت نمی‏کند و به شکل‏ انتخابی است‏. ‏ ‏

برای انجام هر آزمایش 20 سی سی از محیط کشت یاد شده را در ارلنهای 100 ریخته، ‏پس‏ از تنظیم اسیدیته و غلظترنگ با توجه به شرایط تعیین شده توسط نرمافزار، ‏به هر ارلن 5 درصد ‏آلودگی تلقیح کرده و ارلنها را برای هوادهی درون انکوباتور شیکردار با دور rpm 120 در دمای مشخص شده به مدت 5 روز گذاشته و مقدار حذف رنگ با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر بررسی شد. ‏ ‏

جدول 2- عوامل و سطوح انتخابی توسط تاگوچی

غلظت نمک	رنگ غلظت	اسیدیته	دما	آزمایش‏ها
1	1	1	1	1
2	2	2	1	2
3	3	3	1	3
4	4	4	1	4
3	2	1	2	5
4	1	2	2	6
1	4	3	2	7
2	3	4	2	8
4	3	1	3	9
3	4	2	3	10
2	1	3	3	11
1	2	4	3	12
2	4	1	4	13
1	3	2	4	14
4	2	3	4	15
3	1	4	4	16

بررسی میزان رنگ و کدورت در محیط

ابتدا طیف جذبی رنگ RB-B در محدوده 200 تا 800 نانومتر با استفاده از اسپکتروفوتومتر تعیین شد، ‏تا بیشینه طول موج جذبی رنگ RB-B مشخص شود. ‏ماکزیمم طول موج جذبی آن در 595 نانومتر بود. ‏از ارلنهای گرماگذاری شده برای اندازهگیری طیف جذبی در طول موج 595 نانومتر، ‏2 میلیلیتر نمونه برداشته و با دور rpm 12000 به مدت 3 دقیقه سانتریفوژ شد. ‏مایعرویی را برداشته و در 595 نانومتر میزان جذب نور اندازهگیری شد. از آن‏جا که ماکزیمم حذف رنگ در روز سوم بود و پس‏ از 3 روز به علت مرگ باکتری جذب کاهش می‏یافت، درصد رنگ‏بری مطابق فرمول زیر محاسبه شد‏.‏

A = جذب در محیط پس از رنگ‏بری

=A^oجذب در محیط شاهد (اولیه)

= Dدرصد رنگ‏بری

نتایج

پس از احراز شرایط لازم برای هر 16 آزمایش مشخص شده به وسیله نرم افزار تاگوچی و انجام آزمایش‏ها‏ و بررسی میزان رنگ‏بری در محیط، ‏نتایج به کمک برنامه کامپیوتری Qualitek-4 تجزیه و تحلیل و اثرات مربوط به هر سطح محاسبه شد. ‏نتایج حاصل از این تحلیل آماری در جدول 4 آمده است. ‏

در جدول 4 تاثیر هر سطح از هر عامل‏ بر روی رنگ‏بری این سویه نشان داده شده است، ‏که عامل‏ دما در سطح 1 یعنی 31 درجهسانتی‏‏گراد، ‏اسیدیته در سطح 4 یعنی اسیدیته برابر 9، ‏غلظترنگ محیط در سطح 1 یعنی ppm 100 و درصدنمک محیط در سطح 2 یعنی غلظت 10 درصد ‏نمک کلرید سدیم بیش‏ترین تاثیر را در رنگ‏بری رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714 دارند. ‏

جدول 3- نتایج نهایی درصد رنگ‏بری رنگ ریمازل بلک–B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

آزمایش‏ها‏	درصد رنگ‏بری	آزمایش‏ها‏	درصد رنگ‏بری	آزمایش‏ها‏	درصد رنگ‏بری	آزمایش‏ها‏	درصد رنگ‏بری
1	86/51	5	59/22 ‏	9	50/21 ‏	13	صفر
2	87/53	6	22/20 ‏	10	48/0 ‏	14	صفر
3	38/35 ‏	7	04/27 ‏	11	91/59	15	61/9
4	90/63‏	8	21/59 ‏	12	45 ‏	16	27/40

جدول 4- اثر سطوح مختلف عامل‏ها بر میزان رنگ‏بری باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

عامل‏	سطح 1	سطح 2	سطح 3	سطح 4
دما	252/51	264/32	722/31	47/12
اسیدیته	987/23	642/18	985/32	095/52
غلظت رنگ	065/43	767/32	022/29	855/22
غلظت نمک	975/30	247/43	68/24	807/28

جدول 5- تخمین تاثیرات متقابل بین شاخص‏های مختلف بر میزان رنگ‏بری باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

تاثیر جفت عامل‏ بر اساس (SI)	ستون‏ها‏	شدت تاثیر متقابل ( درصد ‏)	ستون	شرایط بهینه
عامل‏اسیدیته × عامل‏نمک	4×2	73/82 ‏	6	(4، ‏4)
عامل‏اسیدیته × عامل‏ رنگ	3×2	23/49	1	(4، ‏4)
عامل‏ دما× عامل‏نمک	4×1	59/23 ‏	5	(1، ‏4)
عامل‏ دما× عامل‏اسیدیته	2×1	42/3	3	(1، ‏4)
عامل‏ رنگ× عامل‏ نمک	4×3	64/0	7	(4، ‏4)
عامل‏ دما× عامل‏رنگ	3×1	28/0 ‏	2	(1، ‏4)

در جدول 5 تاثیرات متقابل عامل‏ها مشخص شده است. ‏این تاثیرات متقابل بر اساس شاخص میزان بین دو عامل‏ انتخابی اندازهگیری میشود، ‏که از 73/82 ‏تا 28/0 درصد ‏تغییر میکند. ‏شدت تاثیر متقابل بین دو عامل که کم‏ترین تاثیر را در رنگ‏بری رنگ RB-B دارند شامل: عامل دما در برابر عامل‏ رنگ‏ و حدود 28/0 درصد ‏است. بیش‏ترین درصد شاخص شدت تاثیر متقابل 73/82 درصد ‏است‏ که به تاثیر متقابل عامل‏ اسیدیته در برابرعامل‏ غلظتنمک مربوط است. ‏مقایسه شاخص شدت تاثیر متقابل بین عامل‏ها در این جدول نشان می‏دهد که اثر یک عامل‏ در بهینهسازی رنگ‏بری بسته به شرایط عامل‏های دیگر دارد.

تعیین شاخص‏های تاثیرگذار در رنگ‏بری رنگ RB-B به کمک تحلیل واریانس در جدول 6 نشان داده شده است. ‏ستون آخر اثرات هر یک از عامل‏ها را در رنگ‏بری تعیین میکند. ‏عامل‏ دما موثر‏ترین عامل‏ برای رنگ‏بری رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714 است‏، ‏پس‏ از آن عامل‏ اسیدیته و سپس غلظت رنگ و درپایان‏ غلظت نمک به ترتیب بیش‏ترین تاثیر را دارد. ‏

جدول6- تحلیل واریانس برای رنگ‏بری رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

ستون عامل‏	درجه آزادی	مجموع مربعات	واریانس	مجموع مربعات خالص	درصد
دما	3	823/3008	941/1002	007/2671	314/35 ‏
اسیدیته	3	524/2589	174/863	709/2251	771/29
غلظت رنگ	3	995/861	331/287	18/524	93/6 ‏
غلظت نمک	3	242/765	08/255	427/427	651/5 ‏

‏

جدول7- شرایط بهینه برای رنگ‏بری توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC1714

عامل‏	سطح	سهم (درصد)
دما	1	325/19 ‏
اسیدیته	4	167/20
غلظت رنگ	1	137/11
غلظت نمک	2	32/11
جمع سهم عامل‏ها	-	948/61
میانگین	-	927/31
نتیجه قابل انتظار درشرایط بهینه	-	876/93

در جدول7 سهم هرکدام از عامل‏ها در طی دورهها مشخص شده است. ‏طبق این جدول دما و اسیدیته نقش مهمی در رنگ‏بری این سویه دارند. تحت شرایط بهینه نشان داده شده در این جدول که در جدول2 نیز بیان شده انتظار میرود نزدیک 94 درصد ‏حذف رنگ از محیط آبی داشته باشد. ‏

بحث و نتیجه‏گیری

تاثیر دما بر رنگ زدایی

نتایج نشان داد که بیشتر فعالیت رنگ‏زدایی در 31 درجه سانتی‏‏گراد انجام می‏شود، ‏و با افزایش دما تا 40 درجه سانتی‏‏گراد باعث کاهش فعالیت رشد این سویه باکتری شده، در نتیجه رنگ‏بری نیز کاهش می‏یابد (شکل 2). ‏

شکل 2- نمودار تاثیر دما در رنگ‏زدایی رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

تاثیر اسیدیته در رنگ زدایی

نتایج نشان داد که وقتی اسیدیته اولیه پایین است، ‏فعالیت رنگ‏زدایی بسیار کند می‏شو. ‏میزان رنگ‏زدایی با افزایش اسیدیته محیط به ،9 به حداکثر می‏رسد (شکل 3). ‏ ‏اهمیت اسیدیته در رنگ‏بری از این نظر است‏ که در مراحلی از فرآیند رنگرزی الیاف، ‏در مورد گروهی از رنگهای آزو، ‏برای بالا بردن کارایی عملیات رنگ‏بری، ‏اسیدیته محیط باید قلیایی باشد (3 و ‏29). ‏ ‏از آنجا که باکتری هالوموناس سویه PTCC1714 در شرایط با اسیدیته بالا قابلیت رشد و رنگ‏زدایی را دارد گزینه مناسب برای رنگ‏زدایی این رنگ آزوی سمی است. ‏

شکل 3- نمودار تاثیر اسیدیته در رنگ‏زدایی رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

تاثیرغلظت رنگ بر رنگ زدایی

فعالیت رنگ‏زدایی این سویه در حضور غلظتهای مختلف رنگ RB-B از 100 تا ppm500 بررسی شد. ‏نتایج نشان داد که میزان رنگ‏زدایی با افزایش غلظت رنگ اولیه کاهش مییابد و بیش‏ترین میزان رنگ‏زدایی در غلظت ppm 100 است. ‏رنگهای آزو عموما دارای یک یا چند گروه سولفونیک اسید در حلقه آروماتیک خود هستند که باعث سمیت آن‏ها‏ می‏شود و از طرف دیگر مانع رشد اکثر میکروارگانیسم‏ها‏ میشوند و این رنگها در سنتز DNA تاثیر گذاشته و باعث اختلال در سنتز DNA میشوند (3). ‏ ‏به این دلیل با افزایش غلظت رنگ سمیت آن بالا رفته و باعث مرگ باکتری می‏شود و رنگ‏بری کاهش مییابد (شکل 4). ‏ ‏

شکل 4- نمودار تاثیر غلظت رنگ در رنگ‏زدایی رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

تاثیر غلظت نمک بر رنگ زدایی

با توجه به نتایج حاصل از تحلیل آماری به وسیله نر افزار Qualitik-4 باکتری هالوموناس سویه PTCC1714 در غلظت نمک 10 درصد ‏بیش‏ترین میزان رنگ‏زدایی را داشته و با افزایش مقدار نمک میزان رنگ‏بری آن کاهش مییابد. ‏(شکل 5). ‏ ‏

شکل 5- نمودار تاثیر غلظت نمک در رنگ‏زدایی رنگ RB-B توسط باکتری هالوموناس سویه PTCC 1714

کلبسیا پنومونیه RS-13[vii] رنگ متیل رد[viii] را به طور کامل در اسیدیته بین 6 تا 8 تجزیه می‏کند. ‏ ‏در حالی که آلکالی ژنز لیکویفاشنس S-1[ix] می‏تواند متیل رد را در اسیدیته 5/6 به طور کامل تجزیه نماید (37). ‏ ‏

میل و همکارانش[x] در سال 1999 دریافتند که اسیدیته بین 6 تا 8، ‏اسیدیته بهینه برای رنگ زدایی رنگ‏ها‏ی آزو وتری فنیل متان[xi]، ‏توسط سویه‏ها‏ی سودوموناس است‏ (38). ‏ ‏

کنسرسیوم باکتریایی [xii]pvm11. ‏1 بهترین رنگ‏زدایی رنگ 5 Reactive violet را در اسیدیته بین 7 تا 5/8 نشان داد (18). ‏ ‏توانایی رنگ‏بری در غلظت‏ها‏ی بالای رنگ مثلا تا ppm 5000 رنگ از صفاتی است‏ که کمتر سویه‏ها‏یی با این توانایی گزارش شده است (31- 34). ‏ ‏طبق تحقیقاتی که اسد و همکارانش[xiii] در سال 1386 بر روی باکتری‏ها‏ی نمکدوست جدا شده از پساب نساجی انجام دادند از بین نمک‏ها‏ی مختلف، ‏سدیم کلرید بیش‏ترین اثر را بر رنگ‏بری نشان داد. ‏آن‏ها‏ اعلام کردند که حضور این نمک برای رشد و فعالیت باکتری‏ها‏ی نمک دوست و تحمل پذیر نمک ضروری است‏ (35). ‏ ‏البته توانایی رنگ‏بری در محدوده وسیعی از غلظت نمک نکته مثبتی است که استفاده از سویه مورد نظر را برای رنگ‏بری پساب در صنعت مناسب می‏سازد. ‏باکتری‏ها‏ی نادری قادر به رنگ‏بری در شرایط هوادهی هستند (36). ‏ ‏این‏که سویه مورد نظر ما نیز در شرایط هوازی قادر به رنگ‏بری است‏ حائز اهمیت است. ‏همچنین، در این مطالعه مشخص شد‏ که باکتری ذکر شده می‏تواند‏‏ در شرایط مختلف رنگ RB-B را از محیط حذف نماید. ‏با توجه به ویژگیهای سویه مورد مطالعه در این تحقیق (شامل: تجزیه هوازی رنگ RB-B، ‏رشد در شرایط سخت از جمله غلظت نمک بالا، ‏غلظت رنگ بالا، ‏و اسیدیته بالا، ‏و هزینه پایین کشت) می‏توان گفت سویه مذکور انتخاب مناسبی برای استفاده در عملیات تصفیه پساب کارخانجات نساجی است‏. ‏البته تاکنون گزارشی در مورد استفاده از نمکدوست‏ها‏ به‏شکل‏ فعال در رنگ‏بری پساب گزارش نشده است (31- 32 و 39- 40). ‏ ‏بنابراین، باید تحقیقات بیشتری به منظور استفاده در پساب نساجی بر روی این سویه انجام شود.

[1]. ‏Azo dyes

[2]. ‏Halophilic

[3]. Halotolerant

[4]. Diazo

[5]. CIBA

[6]. ‏Taghochi method

[vii]. Klebsiella pneumoniae

[viii]. Methyl Red

[ix]. ‏Alcali genes Liquefacient-S-1

[x]. Mailet al

[xi].‏ 3-phenyl-methane

[xii]. ‏Bacterial Consortium PVM11-1

[xiii]. Asad et al

مراجع

References

(1) Nohi A. S, Emtiyazjo M, Urdozade N. Reactive black 5 dye decolorization by Native strains isolated from wastewater of textile factories in Tehran. sience & technol invirenmental 2006; 10(1): 19– 27.

(2) Ramalho P. A, Scholze M. H, Cardoso M. T. Improved condition for the aerobic reductive decolorization of azo dyes by candida zeylanoides. Enzyme microb technol 2002; 31(6): 848–54

(3) Asad S, Amozegar M. A, Pourbabaee A. A, Sarbolouki M. N, Dastgheibs M. M. Decolorization of textile azo dyes by newly isolated halophilic and halotolerant bacteria. J Bioresource Technol 2007; 98(11): 2082– 88.

(4) Mcmullan G, Meehan C, Conneely A, Kirby N, Robinson T, Nigm P, et al. microbial decolorization on degradation of textile dyes. Apple Microbiol and biotechnol 2001; 56(1-2): 81–7.

(5) Vijayaraghavan K, Yun Y. Bacterial Biosorbents and biosorption. aReview. Biotech Advanc 2008; 26(3): 266– 91.

(6) Byoumi R. A, Musa S. M, Bahobil A. S, Louboudy S. S & Elsakawey T. A. Biodecolorization and biodegradation of azo dyes some bacterial isolates. J Apple Envir & Biol sciences 2010;1(1): 1– 25.

(7) Supaka N, Juntongjin K, Damaronglerd S, Delia M. l, Strehaiano P. Microbial decolorization of reactive azo dyes in a sequential anaerobic-aerobic system. J chemic Engin 2004; 99(2): 169– 76.

(8) Kolekar Y. M, Pawar S. H. P, Gawai K. R, Lokhande P. D, shouche Y. S, Kodam K. M. Decolorization and degradation of Disperse Blue 7 and Acid Orange 10 by Bacillus fusiformis KMK5 isolated from the textile dye contamination soil. J Bioresourse Technobiol 2008; 99(18): 8999– 9003.

(9) Bant I. M, Nigman D, Marchant R. microbial decolorization of textile dye containing effluents: areview. Bioresource technol 1996; 58(3): 217– 27.

(10) Mohana S, Shrivastava S. h, Divecha J, Madamwar D. Response surface methodology for optimization of medium for decolorization. J Bioresource Technol; 2008 99(3): 562– 69.

(11) Bahmani P, Rezaie kalantari R, Gholami M, Jonidi Jafari A, Javadi Z, Survey of ability of activated sludge isolated Bacteria in removal of RB-B Dyestuf from Aqueous Medium Iran. J Health & Environ 2010; 3(4): 389– 98.

(12) Mansour H. B, Corroler D, Barillier D, Ghedria K, Chekir L, Mosrati R. Evaluation of genotoxicity and pro oxidant effect of the azo dyes:Acid Yellow17,Violent7 and Orange 52 and of their degradation product by Pseudomonas putida mt-2. J food & chemical Toxicol 2007; 45(9): 1670– 77.

(13) Malik P. K. Use of activated carbons prepared from sawdust and rice-husk for adsorption of acid dyes:acase study of Acid Yellow 36. Dyes & pigmants 2003; 56(3): 239– 49.

(14) Badie K. h, yosefi Limaie N, Tehranibagha A, Shafaie Tonekaboni S. Z. Using Taguchi experimental desingn method for decolorization condition optimize from textile effluent with Orange peel adsorbent. Ninth Natinal congress of chemic engin iran 2004: 2914– 21.

(15) Hessel C, Allegre C, Maisseu M, Charbit F, Moulin P. Guidelies and legislation for dye house effluents. J Environ Management 2007; 83(2): 171– 80.

(16) Kalyani D. C, Telke A. A, Dhanve R. S, Jadhave J. P. Ecofriendly biodegradation and detoxification of Reactive Red 2 textille dye by newly isolated Psedomonas SP. SUK1. J Hazardous Material 2009; 163(2-3): 735– 42.

(17) Nigman P, Bant I. M, Singh D, Marchant R. Microbial process for the decolorization of textile effluent containing azo, diazo and reactive dye. Proc Biochem 1996; 31(5): 435– 42.

(18) Coughlin M. F, Kinkle B. K, Tepper A & Bishop P. L. Characterization of aerobic azo dye degrading bacteria and their activity in biofilm. Water science and Technol 1997; 36(1): 215– 20.

(19) Bafana A, Saravana Devi S, Krishnamurthi K, Chakarabarti T. kinetics of decolourisation and biotransformation of direct Black 38 by C. hominis and P. stutzeri. J Microbiol Biotechnol 2007; 74(5): 1145– 52.

(20) Ozdemir G, Pazarbasi B, Kocyigit A, Omeroglu E. E, Yasa I, Laraboz I. Decolorization of Acid Black 210 by Vibirio Havyi TEMS1, anewly isolated bioluminescent bacterium from Izmir Bay, Turkey. J Microbiol Biotechnol 2008; 24(8): 1375– 81.

(21) Ali N, Ikramullah, Lutfullah G. h, Hameed A, Ahmed S. Decolorization of Acid Red 151 by Aspergillus niger S A 1 under different physicoche mical condition. J Microbial Biotechnol 2008; 24(7): 1099– 1105.

(22) Chang J. S. h, chou C. h, Chen S. h. Y. Decolorization of azo dyes with immobilized Psudomonas luteola. Process Biochemistry 2001; 36(8-9): 757– 63.

(23) Ramalho P. A, Scholze H, Cardoso M. H, Ramalho M. T & Oliveria A. M. Improved condition for the aerobic reductive decolorization of azo dyes by Candida zeylanoides. Enzyme microb Technol 2002; 31(6): 848– 54.

(24) Rodriguez couto S. A promising inert support for laccase white-rot fungus trametes pubescesns. J Hazardous Materials 2012: 233(34): 158– 62.

(25) Dellile D, Basseres A, Dessomemes A. A. Effectiveness of bioremediation for oil-pulluted Antarctic seawater. Polar Biol 1998; 19(4): 237– 41.

(26) Margesin R, Schinner F. Bilogical decontamination of oil spills in cold environmination. J Chem Technol Biotechnol 1999; 74(5): 381– 89.

(27) Kinkle B. K, Sadwsky M. J, Johnstone K, Koskinen W. E. Tellurium and Selenium resistance in Rhizobium meliloti from soil. Apple Environ Microbiol 1994; 60(5): 1674– 77.

(28) Nriagu J. O, Payna J. M. Quantitative assessment of worldwide contamination of air,water and soils by trace metals. J Nature; 1988 333(6165): 134– 9.

(29) Aksu Z. Reactive dye bioaccumulation by saccharomyces cervisiae. Process Biochem; 2003 38(10): 1437– 44.

(30) Amirkhani H, Asgarani E, khodabandeh M. Determination of optimination of optimum growth condition for Haloarcula IRU1 isolated from urmia lake by Taguchi method. National institute of Genetic Engin & Biotech Iran 2010; 25 (1). 148– 56.

(31) Kodam K. M, Soojhawon I, Lokhande P. D, Gawai K. R. Microbial decolorization of reactive azo dyes under aerobic conditions. Word J Microb Biot 2005; 21(3): 367– 70.

(32) moosvi S, keharia H ، madamwar D. decolorization of textile dye reactive violet 5 by a newly isolated bacterial consortium RVM 11. Word J Microb Biot 2005; 21(5); 667–72

(33) Ogawa T, Fujii H, Kawai K, Yatome C, Idaka E. Growth inhibition of bacillus subtilis upon interaction between basic dye and DNA. Bull Environ contam toxicol 1989; 42(3): 402- 8.

(34) Supaka N, Juntongjin K, Damronglerd S, Delia M. L, Strehaiano P. Microbial decolorization of reactive azo dyes in a sequential anaerobic- aerobic system. J Chem Eng 2004; 99(2): 169– 176.

(35) Asad S, Amoozegar M. A, Pourbabai A. A, Sarboluki M. N, Dastgheib S. M. M. Effects of various factors on the decolorization of textile azo dyes by newly isolated halophilic and halotolerant bacteria. J Biology of iran; 2006; 21 (1): 5–16.

(36) Wuhrmann K, Mechsner K, Kappeler T. Investigation on rate determining factors in the microbial reduction of azo dyes. Eur J Appl Microbiol Biotechnol 1980; 9: 325–38.

(37) Wong P. K, yuen P. Y. Decolourization and biodegradation of N, N-dimethyl- p phenylendiamine by Klebsilla pneumonia RS-13 and Aceto bacter liquefaciens s-1. J Appl Microb 1998; 85(1): 79– 87.

(38) Mail P. L ، Mahajan M. M ، Patil D. P, Kulkarni M. V. Biodecolourisation of members of triphenyl methane and azo groups of dyes. J Scientific & Industrial Research 2000; 59(3): 221–4.

(39) Chen K. C, Wu J. Y, Liou D. J, Hwang S. C. J. Decolorization of the textile azo dyes by newly isolated bacterial strains. J biotechnol 2003; 101(1): 57– 68.

(40) Dong X, Zhou J, Liu Y. Peptone–induced biodecolorization of Reactive Brilliant Blue (KN-R) by Rhodocycus gelatinosus XL-1. Process Biochem 2003; 39(1): 89– 94.

(41). Taran M, Amirkhani H. Strategies of poly(3-hydroxybutyrate)synthesis by Haloarkula sp. IRU1 utilizing glucose as carbon source:optimization of culture conditions by taghuchi methodology. J Biological Macromolecules 2010; 47(5): 632-34.

آمار

تعداد مشاهده مقاله: 1,833

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 769

سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب

پیوندهای مفید

اخبار و اعلانات

آمار

بررسی حذف رنگ ریمازل بلک-B توسط باکتری هالوموناس جدا شده از دریاچه ارومیه با استفاده از روش تاگوچی