بحث عن استخدام الذكاء الاصطناعي لإزالة التلوث بالكوبلت بواسطة بكتيريا
عنوان البحث: تحسين الامتصاص الحيوي للمعادن الثقيلة عبر الشبكة العصبية الاصطناعية: دراسة حالة لامتصاص الكوبالت (II) بواسطة Pseudomonas alcaliphila NEWG-2
الملخص
تم إجراء تصميم الفحص النهائي (DSD) والشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) لنمذجة الامتزاز الامتصاص الحيوي لـ Co (II) بواسطة Pseudomonas alcaliphila NEWG-2. كان لعوامل مثل الببتون، ووقت التحضين، ودرجة الحموضة، والجلسرين، والجلوكوز، و K2HPO4 ، والكوبالت الأولي تأثير كبير على عملية الامتصاص الحيوي. كان MgSO4 هو العامل الوحيد غير المهم الذي لم يحدث فارق معنوي. كان نموذج DSD غير صالح ولم يتمكن من التنبؤ بالتنبؤ بإزالة Co (II) ، بسبب النقص الكبير في الملاءمة (P <0.0001). بشكل حاسم، كانت قدرة التنبؤ لـ ANN دقيقة مع استجابة بارزة للتدريب (R2 = 0.9779) والتحقق من الصحة (R2 = 0.9773) وأخطاء أقل. أدى تطبيق المستويات المثلى للمتغيرات المختبرة التي تم الحصول عليها بواسطة نموذج ANN إلى 96.32 ± 2.1٪ من إزالة الكوبالت البيولوجية. أثناء عملية الامتزاز الحيوي، أكد التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة، والفحص المجهري الإلكتروني، امتصاص أيونات Co (II) بواسطة P. alcaliphila. أشارت FTIR إلى ظهور نطاق اهتزاز جديد ممتد يتكون من أيونات Co (II) بأرقام موجية 562 و 530 و 531 سم -1. تم تكوين الارتباط الأميني المتماثل (NH2) أيضًا بسبب امتصاص Co (II). ومن المثير للاهتمام، أنه خلال مراجعة الأبحاث حتى الآن، لم يتم إجراء أي محاولة لتحسين الامتصاص الحيوي لـ Co (II) بواسطة P. alcaliphila عبر DSD أو نموذج ANN.
رابط البحث كامل:
الاستشهاد بالبحث:
Elsayed, A.; Moussa, Z.; Alrdahe, S. S.; Alharbi, M. M.; Ghoniem, A. A.; El-Khateeb, A. Y. and Saber, W. I. (2022). Optimization of heavy metals biosorption via artificial neural network: a case study of cobalt (ii) sorption by Pseudomonas alcaliphila NEWG-2. Frontiers in Microbiology 13: 893603.
المشاركون في البحث
أشرف السيد 1، زياد موسى 2، سلمى صالح الرداحي3، مها محمد الحربي3، عبير عبد الخالق غنيم 2 ، أيمن يحيي الخطيب 4 ، وسام الدين إسماعيل علي صابر 2.
1 قسم النبات، كلية العلوم، جامعة المنصورة، المنصورة، مصر
2 قسم الميكروبيولوجي، معهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة، مركز البحوث الزراعية، الجيزة، مصر
3 قسم الأحياء ـ كلية العلوم ـ جامعة تبوك ـ تبوك ـ المملكة العربية السعودية
4 قسم الكيمياء الزراعية، كلية الزراعة، جامعة المنصورة، المنصورة، مصر
