بحث عن استخدام بكتيريا لامتصاص صبغة المثيلين الأزرق

عنوان البحث: الزائفة الكاليفية NEWG-2 (Pseudomonas alcaliphila NEWG‑2) كعامل ماص حيوي لصبغة الميثيلين الأزرق: التحسين، ومعادلة الحرارة المتوازنة، والعمليات الحركية

ملخص البحث:

بالمقارنة مع الطرق الفيزيائية والكيميائية، يُعدّ الامتصاص الحيوي للصبغات الميكروبية بديلاً فعالاً بيئيًا ومجديًا اقتصاديًا، وهو طريقة واسعة الاستخدام نظرًا لكفاءته العالية وتوافقه مع البيئة. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى توضيح مدى قدرة الخلايا الحية والكتلة الحيوية الجافة لبكتيريا Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 على تحسين الامتصاص الحيوي لأزرق الميثيلين (MB) من عينة مياه صرف صناعي. أُجريت مصفوفة نموذج تاجوتشي لتحديد خمسة متغيرات تؤثر على الامتصاص الحيوي لأزرق الميثيلين (MB) بواسطة أشكال مرق Pseudomonas alcaliphila NEWG. كانت بيانات الامتصاص الحيوي لأزرق الميثيلين (MB) مشابهة لتلك المتوقعة، مما يدل على دقة تنبؤات نموذج تاجوتشي. تم تحقيق أقصى امتصاص حيوي لـ MB (87.14%) عند درجة حموضة 8، بعد 60 ساعة، في وسط يحتوي على 15 ملغ/مل من MB، و2.5% جلوكوز، و2% ببتون، مع فرز أعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء (38.80). كشفت أطياف FTIR عن مجموعات وظيفية مختلفة (كحول أولي، α، إستر بيتا غير مشبع، انحناء متماثل لـ NH2، وتمدد قوي لـ C–O) على جدار الخلية البكتيرية التي شاركت في الامتصاص الحيوي لـ MB. علاوة على ذلك، تم التحقق من صحة قدرة MB المذهلة على الامتصاص الحيوي من خلال منحنيات التوازن والدراسات الحركية (شكل الكتلة الحيوية الجافة)، والتي تم استخلاصها من نموذج لانجموير (qmax = 68.827 ملغ/غم). تم تحقيق وقت التوازن في حوالي 60 دقيقة، مع إزالة 70.5% من MB. يمكن تمثيل نموذج حركية الامتصاص الحيوي بشكل كافٍ باستخدام نموذج شبه ثانٍ ونموذج إيلوفيتش. وُصفت التغيرات في الخلايا البكتيرية قبل وبعد الامتصاص الحيوي لبروميد الميثيل باستخدام مجهر مسح إلكتروني.

وكما يتضح من البيانات المذكورة أعلاه، تُعد هذه البكتيريا مادة ماصة حيوية موهوبة وفعّالة وصديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة لإزالة اللون ومعالجة النفايات الصناعية السائلة التي تحتوي على بروميد الميثيل من بيئة مائية. وتشجع النتائج الحالية في الامتصاص الحيوي لجزيئات بروميد الميثيل على استخدام السلالة البكتيرية كخلايا قابلة للحياة و/أو كتلة حيوية جافة في دراسات استعادة النظام البيئي، والتنظيف البيئي، والمعالجة الحيوية.

رابط البحث كامل: https://2u.pw/vL1I7

الاستشهاد بالبحث

Ghoniem, A. A., Moussa, Z., Alenzi, A. M., Alotaibi, A. S., Fakhry, H., El-Khateeb, A. Y., ... & Elsayed, A. (2023). Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 as biosorbent agent for methylene blue dye: optimization, equilibrium isotherms, and kinetic processes. Scientific Reports, 13(1), 3678.‏

المشاركون في البحث

عبير غنيم 1، زياد موسى 1، أسماء مسعد العنزي 2، آمنة س. العتيبي 2،

هالة فخري3،4، أيمن ي. الخطيب5، وسام الدين إ. صابر1 وأشرف السيد6

١- وحدة النشاط الميكروبي، قسم الأحياء الدقيقة، معهد بحوث التربة والمياه والبيئة، مركز البحوث الزراعية، الجيزة ١٢٦١٩، مصر. ٢- وحدة الجينوم والتكنولوجيا الحيوية، قسم الأحياء، كلية العلوم، جامعة تبوك، تبوك، المملكة العربية السعودية. ٣- قسم بحوث المواد البوليمرية، معهد التكنولوجيا المتقدمة والمواد الجديدة، مدينة البحوث العلمية والتطبيقات التكنولوجية، الإسكندرية ٢١٩٣٤، مصر. ٤- المعهد القومي لعلوم البحار ومصايد الأسماك، القاهرة، مصر. ٥- قسم الكيمياء الزراعية، كلية الزراعة، جامعة المنصورة، المنصورة، مصر. ٦- قسم النبات، كلية العلوم، جامعة المنصورة، المنصورة