生物吸附镉的丝状真菌隔离从沿海水和沉积物

文摘

使用微生物与重金属污染物通过去污染环境的生物修复的生物吸附被认为是一个很好的选择。本研究进行了分离镉(Cd)宽容的真菌从沿海水域和沉积物,比较他们的吸附能力,并确定最高的隔离Cd吸收。水和沉积物样品收集废水地点附近的伊博人的工业带,Lapu-lapu城市,菲律宾宿务岛。马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)板块包含Cd(25、50、75和100 ppm)是用来隔离Cd宽容真菌的样本。不同的殖民地,最高的Cd上浓度(100 ppm)被孤立成纯粹的文化。Cd的纯文化宽容真菌作为接种物的来源在体外生物吸附试验使用Cd溶解在马铃薯葡萄糖肉汤(PDB)作为底物。Cd宽容真菌分离株最高的Cd吸收终于确定了最低的分类单元根据他们的殖民地和显微特征。大多数丝状真菌殖民地已经至少降低Cd浓度和浓度更高。从盘子里的真菌生长的特点与Cd浓度最高,八种不同的殖民地从沉积物和水样本分离成纯文化。八个真菌分离株中,只有三个重要Cd生物吸附效率,这些都是真菌分离3(13.87%),真菌隔离6(11.46%),真菌隔离4 (10.71%)。他们两个(真菌分离株3和4)属于属曲霉属真菌而另一个(真菌隔离6)是一种青霉菌。这项研究的结果表明,Cd宽容真菌吸附能力可以独立于沿海附近地区的水和沉积物中重金属污染的嫌疑。

1。介绍

重金属是构成的污染物在水中的前沿学术和监管问题。金属的金属加工工业废水排入水体不降解但经过化学或微生物转换,创建一个巨大的影响对环境和公众健康1,2]。最近,他们已经发现负面影响配子的可行性,受精和胚胎发育Tripneustes gratilla海洋无脊椎生物模型(3]。认知治疗的重要性和删除此类废水中重金属在卸货之前允许的限制自然流,河流,海洋是全球迅速增长。

朝着这个方向,几种传统废水处理技术开发和使用的成功在一个大规模减少有害化合物浓度废水(4]。然而,应用程序的传统治疗方法是不经济的。它需要连续输入的化学物质,它会导致进一步环境损害是不切实际的。因此,简单、有效、经济和环保的废水管理的技术需要微调。

确定减少代理之一,重金属是使用微生物如真菌(5- - - - - -8]。真菌在很多方面可以容忍和解毒金属。它可以通过价转换、活跃吸收吸附重金属离子沉淀细胞内部或外部,(9- - - - - -17]。生物吸附是一个过程的金属吸收活的还是死的生物质通过绑定细胞壁上的金属离子和细胞外的材料(7]。

高surface-volume微生物和解毒的能力比金属的原因是,他们认为是一个潜在的替代合成树脂修复的稀溶液的金属和固体废物18]。真菌的使用,例如,获得重要因为它环保,经济,有效19]。真菌的细胞壁的多糖和蛋白质,提供多个活跃的站点绑定的金属(20.]。真菌细胞壁中的多糖甲壳素和壳聚糖,具有隔离金属离子。吸附重金属离子吸附重金属的第一步是被动的,独立于细胞新陈代谢和收益迅速由金属绑定机制,如离子交换、物理吸附、协调、络合或无机microprecipitation。被动的吸附是可逆的adsorption-desorption过程。洗脱可以由其他离子螯合剂或酸。相反,活跃的生物吸附发生在金属离子穿透细胞膜进入细胞(20.,21]。

考虑到金属抗真菌机制,预计筛选金属宽容的真菌可能为病毒提供改进积累。只有有限的研究已经在菲律宾进行系统地从metal-polluted网站屏幕丝状真菌的金属宽容。因此,隔离、描述和识别镉(Cd)宽容的土著真菌与吸附重金属潜在从沿海水域和沉积物在Barangay工厂附近的伊博人,Lapu-Lapu城市宿务岛,菲律宾。Cd是已知的环境污染物之一,经常遇到在一起,污水和工业废水(22]。因此,金属被选为本研究。

2。材料和方法

2.1。收集的样本

复合沉积物和沿海水样收集10米远的地方,工厂的废水网站Barangay伊博人,Lapu-Lapu城市宿务。一只手去心器被用来获得沉积物样品。把去心器获得的样本10厘米深度沉积物中。水采样器还用于收集沿海水样。水取样器水平被拖离岸边5米。五个复制的水和沉积物样品收集在每一个采样点。三个采样点被认为是在站点。这些点相距至少100米。

收集到的样本复制从每个采样点均匀分布的混合彻底真菌细胞。从这些复合样品,大约500克的沉积物被放置在一个无菌500毫升玻璃烧杯和布满了铝箔(23),大约1.25升的水样本放置在无菌瓶番茄酱。沉积物和水样本被放置在一个冰桶和立即运送到实验室进行微生物分析后48小时内样本收集。

2.2。真菌分离镉宽容

实验中使用的玻璃器皿都酸清洗,以避免不必要的金属污染。在250毫升烧杯10 g复合沉积物样本悬浮在90毫升无菌蒸馏水和动摇了30分钟,一毫升(1毫升)的稀释土壤悬架和先前准备的水样传播镀在无菌马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)板块包含增加镉(Cd)的浓度25 ppm, 50 ppm, 75 ppm, 100 ppm。这些浓度范围内的一些丝状真菌的最低抑制浓度在某些重金属(8]。另一方面,盘子没有Cd作为消极的控制。接种板块孵化在七天28°C。增长的形态不同的殖民地最高浓度被认为是Cd宽容的真菌。根据审查Igwe和名为Abia [24),当biosorbents是低效的重金属浓度达到100 mg / L或100 ppm。因此,真菌菌落生长在这些Cd浓度可能比那些更宽容的Cd增速Cd水平较低。盘子和偏的殖民地纯化马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)。这些纯文化作为接种体的来源为生物吸附试验和进一步的描述和识别。

2.3。生物吸附试验

试验前,真菌隔离种植一个星期在马铃薯葡萄糖肉汤(PDB)。每个隔离化验了以前种植真菌生物量的增加20毫升无菌250毫升厄伦美厄烧瓶内包含前面准备的100毫升无菌PDB CdSO 10毫升₄。三个复制每一个治疗准备。三个包含CdSO烧瓶₄没有接种真菌生物量作为消极的控制。Cd的初始浓度实验和控制烧瓶是首先确定然后烧瓶在室温下孵化常摇晃5天(8]。孵化后,媒体接种烧瓶内的离心分离的真菌菌丝误事。离心后的上层清液生产然后分析溶解Cd。

最初和最终的Cd浓度通过原子吸收分光光度法(AAS)测定在中央分析服务实验室PhilRootcrops研究和培训中心,维萨亚斯州立大学。从收集的数据,吸附效率的真菌隔离被评估使用下面的方程(25]。

在哪里E是生物吸附效率(%)Ci是初始浓度的金属解决方案Cf是最终浓度的金属解决方案

2.4。描述和识别的Cd宽容真菌隔离

真菌分离株的比例最高的金属吸收的特点,确定了基于他们的殖民地的形状,颜色,和孢子的形成以及真菌生长的纹理。另外,隔离的微观特征,就像他们的分生孢子,分生孢子、菌丝,电动复合显微镜下观察(美国真正的视野显微镜)高功率目标(400 x)和油浸物镜(1000 x)。佳能博秀A2200数码相机用于文档Cd细胞和菌落形态的宽容真菌隔离。

2.5。实验设计和统计分析

Cd的吸附效率宽容真菌隔离在完全随机设计评估(CRD)。方差分析(方差分析)是用来确定生物吸附效率的显著差异的Cd宽容真菌隔离之后,意味着使用图基的事后多重比较诚实的显著差异(HSD)测试来确定分离株显示显著的吸附效率。

3所示。结果与讨论

真菌菌落生长在所有板块包含不同Cd浓度。大多数殖民地种植在Cd浓度低,至少在更高浓度(图1)。五个不同的真菌群落从沉积物样品分离和四个不同的真菌群落的水样本。然而,纯培养后,一个隔离被发现是隔绝水和沉积物样品,因此,一共有八种不同真菌隔离。

在对八真菌分离株生物吸附试验,这是发现有显著差异的生物吸附效率隔离(p≤0.05)。事后意味着Cd生物吸附效率的比较显示,真菌分离3(13.87%),真菌隔离6(11.46%),真菌隔离4(10.71%)有明显的吸附能力在所有的真菌隔离。密切关注被真菌隔离8(8.71%),真菌隔离2(7.64%),和真菌隔离7(5.90%),而真菌隔离1和5显示至少生物吸附效率在0.02%和0.01%,分别为(图2)。

图3显示了殖民和微观特征的最高的真菌分离株Cd吸收。真菌分离3由一个紧凑密集层修补的深褐色,黑色殖民地(图3(一个))。分生孢子头是短柱状和biseriate phialides承担布朗,有隔膜的metulae。他们的分生孢子变黑对囊泡(图3 (b))。这些都是属于属真菌的特点曲霉属真菌。殖民地的真菌隔离4粉状质地。他们是棕色绿色的颜色,成为像他们年龄相。经济增长产生淡绿色琼脂(图中渗出3 (c))。显微镜下,他们的分生孢子的正面辐射和柱状,形成我们的结构(图3 (d))。这意味着真菌隔离4属于属曲霉属真菌了。最后,真菌隔离6殖民地快速增长;他们在黑暗的阴影绿色和由密集的感觉分生孢子(图3 (e))。显微镜下,他们的分生孢子透明,三级分支。他们也有简单的单细胞分生孢子(ameroconidia)链中产生,由上往下的一系列附加phialides,专门conidiogenous细胞给我们成功的物种(图3 (f))。这些特征属青霉菌。

各种丝状真菌的发生在沉积物重金属也报告了从世界各地的其他作品26,27]。也许因为沉积物含有营养和营养菌丝的生长所需提供衬底的丝状真菌的物种。沉积物也可能为微生物提供一个地方隐藏对环境变化,使其更加稳定。另一方面,减少真菌物种隔离在水样可能归因于不稳定的水。

Cd吸收的变化在不同物种的不同真菌生物量可能与他们的化学特性20.]。生物吸附的金属离子是基于与细胞表面,离子交换和络合反应基团如羧基、酰胺、羟基、磷酸和含巯基的组发生8]。卡普尔和Viraraghavan28)报道,羧酸盐和胺组织重要的金属离子吸附在一些丝状真菌的物种。

生物吸附重金属的真菌分离wastewater-contaminated网站已经被其他研究人员报道。Faryal et al。29日]从土壤中孤立的丝状真菌的当地的纺织工业。他们能够隔离曲霉属真菌sp。,根霉sp。,红酵母属sp。,Drechslerasp。Curvulariasp Parameswari et al。(8]孤立黑曲霉,Phanerochaete chrysosporium,木霉从城市污水重金属污染。在他们的隔离,p . chrysosporium积累了64.25%的铬和57%的镍。Javaid和Bajwa30.)报道,平菇生物吸附效率的55%铬(III)离子而Javaid等。(25)透露,裂褶菌属公社生物吸附效率为72.01,53.16,7.08,19.87%,铜(II)、镍(II)、锌(II)、分别和铬(VI)离子。这些研究因此暗示某种真菌物种的生物吸附效率可能取决于他们所受重金属的类型。例如,哈达(31日)报道,青霉菌viridicatum有很高的提取活动Pb但低溶解的锌和铜废水的活动。

最后,生物吸附的有毒金属(取决于代谢的程度依赖32]。生物体的生理状态,细胞的年龄,微量元素在增长的可用性,在吸附过程中环境条件(如pH值、温度、和某些同离子)的存在是影响生活的性能的重要参数biosorbent [33]。

4所示。结论

这项研究表明,Cd宽容真菌生物吸附能力可以隔绝地区涉嫌Cd污染。虽然需要做进一步的研究为了这些隔离用于生物修复措施,本研究打开一个新的地点重金属污染物的低成本和环保管理。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢教授尤兰达c Mangaoang害虫管理部门的验证真菌分离株的鉴定和生物科学使用化学物质和设备需要在实验中。

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