文摘
这项工作的目的是研究抗真菌和去除重金属的能力黑曲霉。我们分析了一些重金属的干重和阻力板:真菌在2000 ppm的锌,铅,汞,砷的1200和1000 ppm (III)和(VI)、萤石和钴的800 ppm,至少在镉(400 ppm)。对潜在的重金属的去除,这实现去除锌(100%),水星(83.2%)、萤石(83%)、钴(71.4%),相当(48%)、银和铜(37%)。理想条件的100 mg / L的重金属是28°C, pH值在4.0和5.5之间,重金属的100 ppm, 1 g的真菌生物量。
1。介绍
重金属污染物随处可见,陪同的人从最早的古代,和与其他环境污染物,重金属化学元素,人不创建或销毁。那个人在环境中所起的作用存在的金属是引入到环境中这些元素由于不同的人类活动,另一方面,改变它们的化学或生物化学形式。金属自然受到生物地球化学循环,确定他们的存在和浓度在不同的自然环境中如土壤、地下水和表面,空气和生物。人工干预可以大大修改在这些环境中金属的浓度,促进他们的分布从金属矿藏的自然限制(1]。从毒理学的角度来看,金属常常呈现明显的多重性毒性作用。金属的特定的化学物种强烈影响这些影响,以及毒性动力学变量的吸收,分布和排泄。重金属的毒理学意义,考虑他们无处不在,他们的工业和国内使用的程度,以及他们的环境持久性、必须评估基于化合物的特征的金属部分,并确定其流动性环境及其生物利用度2]。
在墨西哥,有报道称存在的重金属在河流、湖泊、作物、土壤、空气和城市地区,以及沿海环境和海洋生态系统、有毒金属的积累在人类食用的鱼类和贝类的组织(3,4],矿业是污染环境的主要原因之一,重金属,主要是由于他们所谓的矿山尾矿的管理不足。有报道称,墨西哥共和国的广泛污染状态如萨卡特卡斯,圣路易斯波多西,格雷罗州,索诺拉。(4- - - - - -6]。报告显示,墨西哥可能有几百万吨的拉力在国家层面上,他们仍然未知的条件及其潜在影响环境(1,7]。最常见的例子是土壤污染,这发生在金和银的提取,通常由合并汞和氰化法。在没有的情况下,有一个总复苏或添加元素的化合物,所以通常发现他们在这个过程中残留(矿业污泥)可溶性形式(1,4,7),因此,“尾矿”含有大量残余金属来自不是100%有效的提取过程,所以他们超过最大允许限制这些金属的土壤和水域在墨西哥,在一名- 147 semarnat / ssa1 - 2004 (8),笔名- 001 semarnat - 1996 (9),分别。在人类中,重金属可以引入到生物时变得非常有毒。在高浓度时,这些会导致皮疹,胃部不适(溃疡),呼吸系统疾病,削弱免疫系统,肾脏和肝脏损伤、高血压、遗传物质的改变,癌症,神经系统疾病,甚至死亡10]。尽管现有法律处理和废物管理,很明显,这个问题依然存在。上述和矿业的浪费,加剧了在墨西哥受重金属污染的情况。不同的公共机构开发了调查建立这个问题的严重性,提出了有助于解决方案相同的策略,专注于生物替代品的使用,导致较低的环境的改变,特别是通过使用微生物对重金属的去除或吸附(11]。有许多报道隔离的耐药微生物的重金属和微生物生物量的使用重金属的去除,从工业废水和/或受污染的水:阻力和删除根霉stolonifer对铅、镉、铜和锌(11),重金属的耐受性和删除机制(铅、镉、铬),由真菌平菇哈斯商学院(12),芽孢杆菌megaterium除镍电阻和她的能力(13),重金属潜在敏感性和删除(汞、铜和铅)红酵母mucilaginosa(14),的阻力产碱杆菌属sp, BAPb作为。1to lead (II), copper (II), zinc (II), nickel (II), and chromium (VI), and his capacity for removal of lead (II) [15),真菌和酵母的分离和鉴定抗铅(2)(16)、铬(VI)的阻力和删除黑曲霉(17),不同重金属的去除答:尼日尔(18),去除铅、镉、铜和镍答:尼日尔(19),铝,铁,铅,锌答:尼日尔bioleaching过程中(12],除去铜(II)、锰(II)、锌(II)、镍(II)、铁(III)、铅(II),和镉(II)的固定化细胞答:尼日尔(20.),具有令人满意的结果。这项工作报告不同重金属的去除在水溶液中应变的答:尼日尔这是高度耐重金属。
2。实验
2.1。抗微生物和重金属测试
的真菌菌株答:尼日尔被隔离空气污染的一个加油站,化学科学学院附近,属于圣路易斯波多西自治大学(墨西哥圣路易斯波多西)17),这是用于筛选。除了上面的,这种真菌的多年生物压力的条件下,接种在培养基包含0和500 ppm之间不同的重金属如铬、铅、镉、砷、隔离等,增长,pH值校准,我们实施的方法论Acosta-Rodriguez et al。21)如下:在培养皿中包含修改李的基本培养基(LMM) (KH的0.25%2阿宝4,0.20% MgSO4,0.50% (NH4)2所以4,0.50%生理盐水、0.25%葡萄糖,和2%琼脂)补充500 mg / L (K2阴极射线示波器4。介质的pH值调整酸度计康宁顶峰540和100更易维持在5.3 L的磷酸柠檬酸缓冲。板块在28°C孵化了7天。真菌生长在文化thioglycolate肉汤被用作主要的培养液。耐重金属测试分离株,真菌答:尼日尔,进行液体LMM包含适当的营养需求和不同浓度的重金属(如盐),和干重。
2.2。重金属抗性测定
电阻的测试中,我们遵循的方法Acosta-Rodriguez et al。21),与Sabouraud葡萄糖琼脂培养皿都准备,加上不同的重金属盐。准备的盘子注射1×106孢子/毫升,均匀分布在整个盘子,和孵化28°C为7天,和板块的增长与控制。
2.3。获得真菌生物量
传播,1000毫升厄伦美厄烧瓶内包含600毫升thioglycolate肉汤(8 g / L)。准备的烧瓶内注射1×106孢子/毫升和孵化在28°C,不断搅拌(100转)21]。经过5天的孵化,细胞在绘画纸纸1号过滤,trideionized水清洗两次,然后在80°C干12 h在烤箱。最后,真菌生物量是研磨和存储在一个琥珀瓶在室温下,直到他们的使用。
2.4。制备铁敷氧化物生物量
80毫升的2米菲(没有3)3h·92准备和1.0毫升的10 M·阿氢氧化钠彻底被添加到该解决方案和混合。20克的真菌生物量粉被瓷锅,和铁氧化物的混合物和氢氧化钠溶液添加到瓷锅和均质,保持烤箱3 h在80°C。后来,烤箱温度提高到110°C和持续了24小时。涂布生物质粉分离用研钵和研杵碎(22]。
2.5。生物吸附重金属的测试真菌干电池
解决方案的重金属分析由稀释1 g / L的股票金属解决方案。重金属溶液的浓度范围是1 - 100 mg / L。每个解决方案的pH值调整到所需的值增加1 M·H2所以4解决方案与真菌混合之前一个分析器康宁顶峰540。金属的吸附真菌干电池决心在不同浓度的重金属溶液100毫升,1 g的真菌生物量、100 rpm,样本过滤,和分析了浮在表面的残留重金属在不同时间后联系时间:锌(II)、铅(II),水星(II)、镉(II)、spectrophotometrically Genesys 10年代活力和双硫腙法(23),钴(II)甲基异丁基甲酮(24),由特定的离子,氟(I)和铜(II)、砷(III)、砷(V),和银(我),通过原子吸收分光光度计瓦里安SpectrAA 22025]。此外,吸附重金属污染水检查。6锥玻璃烧瓶内加5克的真菌生物量和95毫升的水(263 mg / L的铅(II)、183 mg / L的汞(二)和钴(II)的250 mg / L),农田的“Tanque Tenorio”(这是东南的城市,在孤独的直辖市de Graciano桑切斯S.L.P.、墨西哥和排水泻湖的废水,其中60%和40%来自城市和工业来源,分别)(应该指出的是,圣路易斯波多西工业园区的520多家公司,其中mining-metallurgists,纺织品,和化学品)(25),他们在7天内孵化,搅拌在100 rpm,并在绘画纸过滤滤纸,铅的浓度(II),水星(II)和锌(II)的滤液进行了分析。
3所示。结果与讨论
3.1。分离和鉴定真菌菌株耐重金属
真菌菌株在培养基是LMM含有不同浓度的重金属多年,这些金属造成的适应和抵抗机制,导致真菌不死喝醉,可以删除其中几个。这表明这些真菌开发重金属耐受性和/或抵抗,和他们确认的宏观和微观特征(26]。在先前的研究中,据报道,真菌生长在2000 mg / L (42µg(干重)的铬(VI),它提出了很好的吸附铬(VI)的能力在不同条件下(17]。同时,应变增长LMM补充与不同浓度的重金属,约为37.6%,24.6%,和13.5%的锌(II),水星(II)、铅(II),分别增长相对于控制没有金属,因此,可能是抗金属,尽管,它增长了16%和1.4 g / L的砷(III),是非常敏感的钴(II)与600 mg / L(12.8%)(图1)。另一方面,在plate-resistant测试中,真菌生长在2000 mg / L(锌(II)、铅(II),水星(II)、铬(VI), 1200 g / L的砷(III), 600 mg / L的钴(II),和400 mg / L的镉(二)(表1),表明真菌有能力增长非常高浓度的这些不同的有毒金属,它可以呈现不同的耐药机制和/或适应有毒金属。
不同的微生物污染重金属抗性分离不同网站:筛选抵抗铅、镉、铜、锌的五个真菌物种从土壤分离:Emericella quadrilineata,答:尼日尔,Macrophomina phaseolina,r . stolonifer,来自烟曲霉属真菌,最耐药真菌物种(1 g / L(金属)r . stolonifer紧随其后的是m . phaseolina显示阻力与所有的金属,而答:尼日尔,来自烟,大肠quadrilineata这些重金属更敏感11),真菌p . ostreatus哈斯增长很好500 mg / L的铅,和30毫克/ L浓度镉和铬的200 mg / L似乎抑制真菌的生长(12),b . megaterium应变MNSH1-9K-1容忍200 ppm的镍和钒(13),产碱杆菌属sp, BAPb作为。1,grow in the presence of 1000 mg/L of lead (II), 600 mg/L of copper (II), 600 mg/L of zinc (II), 400 mg/L of nickel (II) and chromium(VI) [15),青霉菌sp。木霉属sp。链格孢属sp,孤立的农田”Tanque Tenorio”,与500 - 2000 mg / L的铅(2)(16),答:尼日尔增长的不同浓度的金属镍、钴、铁、镁和锰(27),酵母假丝酵母tropicalisSheikhupura孤立从工业区废水,这是生长在2.5 g / L的镉(II)、锌(II) (1.4 g / L),镍(II) (1 g / L),水星(II) (1.4 g / L),铜(II) (1 g / L)、铬(VI) (1.2 g / L),和铅(2)(1 g / L) (28]。
3.2。不同重金属的去除真菌的生物量答:尼日尔
另一方面,我们分析了重金属去除的能力干电池的真菌。结果如表所示2。真菌去除最有效的重金属分析:锌(II)(100%),水星(II)(83.2%)、萤石(I)(83%),和钴(II)(71.4%),和更少的有效:银(I)(48%)和铜(37%)。死真菌细胞可以有效的金属蓄电池,有证据表明,一些再清理过程是经济上可行的2,4]。一些真菌物种对重金属的宽容,以及对他们的生理反应,也已确定(2,11- - - - - -13]。重金属离子的去除,用真菌biosorbents,以前研究[2,4,12,17- - - - - -20.]。我们的结果证实的能力去除重金属的微生物生物量与不同的功效,如细菌、真菌、酵母、藻类微生物净化重金属污染土壤的不同的地方2- - - - - -5]:m . phaseolina和r . stolonifer的去除铅、镉、铜和锌,从土壤(11),去除铅、镉,铬,在液体培养p . ostreatus哈斯商学院(12),去除铅、镉、铜、镍,答:尼日尔(19),消除铜、镉、铅和锌在干燥的土壤残留物答:尼日尔bioleaching过程中(12),铜(II)和镉的去除(II)的固定化细胞在批处理系统答:尼日尔(20.),移除NaOH-pretreated铬(VI)的90%答:尼日尔生物量和重金属吸收的生活答:尼日尔生物质为镉(II)和锌(II) (29日),酵母隔绝水、土壤和植物环境(30.),和其他的研究与其他种类的真菌(4,18,19,31日- - - - - -34]。根据我们的结果,我们可以假设生物量的表面涂上氧化铁部分电离,造成pH值接近中立;显然,哦−集团目前的竞争与重金属结合位点和生物量、减少金属的去除,在酸性pH值,有一个更好的去除重金属的35]。
3.3。去除重金属在工业废物与真菌生物量
分析可能的使用和的能力答:尼日尔生物质去除铅(II)、钴(II),和水星(II),从废水去除试验是安装在水溶液中存在的5 g生物量、95毫升的未经消毒的污染水(从“Tanque Tenorio”)和263 mg / L的铅(II)、183 mg / L的汞(二),和250 mg / L的钴(II),在pH值为5.0(调整),28°C和激动人心的100 rpm。观察到,在7天的孵化,71%,69%,和96.4%,在场的重金属污染水的去除,分别(图2)。金属切削能力的生物答:尼日尔等于或大于其他微生物的研究,如汞,镉、铜的(分别为4.79%、10.25%和5.49%),使用r . mucilaginosa浮游细胞在48小时内(17),使用金属两步过程中删除答:尼日尔达到84.3%,84.4%,25%,14.4%,铜、镉、铅、锌,分别为(12],镉的去除(II)(95%)、铅(II)(88%)、铁(III)(70%)、铜(II)(60%)、镍(II)(48.9%)、锰(II)(37.7%)和锌(II)(15.4%),工业废水的批处理系统由固定化细胞答:尼日尔(20.),细胞外的使用媒体主产-金属浸出含有有机酸和含铁细胞(钒、铝、钼、镁、铁、镍、砷、铬)(32),67%的去除砷(III)的样本污染的地下水从非金属1 mg / L,来自Zimapan,墨西哥伊达尔戈州(36),99.35%的去除和纯铜,从虾壳改性壳聚糖水凝胶,从铜渗滤液37),酿酒酵母和Torulaspora delbrueckii减少98.1%、83.0%、60.7%、60.5%、54.2%,浊度,硫酸盐,BOD,磷酸盐,鳕鱼,分别的制革厂废水38),c . tropicalis将40%的镉(二)从废水后6天,也能去除78%废水经过12天(28),而酿酒酵母BY4741“野生型”(WT)父母的压力,非常有效的消除锰(II)、铜(II),钴(II)合成废水含有阳离子(1 - 2毫米39]。工业废水通常包含多个类型的金属离子;这些可能影响金属离子的去除/恢复。有限信息的影响cocations在文献中是可用的。其它阳离子的存在(cocations)会影响吸附的金属离子(主要阳离子)生物质,在某些情况下,它可能会影响去除效率(40]。
4所示。结论
我们分离出一种真菌,这是识别等答:尼日尔在LMM种植不同的重金属,和可能的耐药金属。死者真菌生物量移除效率不同的重金属(铬(VI)和锌(II)(100%),水星(II)(83.2%),和氟(我)(83%))在不同pH条件(5.0 4.0铅(II)、锌(II)、和钴(II),水星(II)和5.5),28°C, 1 g的真菌生物量。最后,这些结果表明,潜在的适用性的真菌对重金属的修复被污染的土壤和水域。
数据可用性
数据(图形)和表或任何信息数据用于支持本研究的结果都包含在这篇文章中,所有信息用于支持本研究的发现可以从相应的作者。
信息披露
所有作者的工作转移任何和所有权利。论文作者代表和认股权证,是原始的,他/她是该论文的作者之一,除了材料,显然是认定为其原始来源,版权所有者的许可通知要求的地方。
的利益冲突
所有作者声明没有利益冲突。
确认
这项研究工作是没有任何机构的资金,但这是完成的合作教授圣路易斯波多西自治大学的,多学科的学术单位中央Zone-UASLP和绅士的国家自治大学的,每个老师都使用自己的和特定的资源。