دوره 13، شماره 51 - ( 4-1402 )
جلد 13 شماره 51 صفحات 79-65 |
برگشت به فهرست نسخه ها
پژوهشکده محیط زیست و بیوتکنولوژی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران ، b.rasekh@gmail.com
چکیده: (673 مشاهده)
سابقه و هدف: نیترات یکی از آنیونهای معدنی است که در نتیجه اکسیداسیون نیتروژن عنصری حاصل میشود. آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی به نیترات در بسیاری از مناطق دنیا به یک مشکل مهم تبدیل شده است. بنابراین دستیابی به تکنولوژیهای جدید برای حذف نیترات ضروری میباشد. هدف از این پژوهش بررسی مکانیسم مولکولی نیتراتزدایی زیستی توسط تیوباسیلوس دنیتریفیکانس در حضور نانوذره فلزی کربن کوانتوم دات (CQD-Fe0) در بیوراکتور است.
مواد و روش ها: نانوذره Fe0 بهروش کاهش در فاز مایع که روش کاهش بوروهیدرید نیز نامیده میشود، سنتز شده است و بهمنظور زیست سازگاری، توزیع یکنواخت و عدم کلوخه شدن، Fe0 با کربن کوانتومدات پوششدار شد. مشخصهیابی نانوذرات توسط XRD،TEM، FESEM و FTIR تعیینگردید. فرآیند زیستی حذف نیترات در حضور و عدم حضور نانوذره بررسی شد. بیان ژنهای nirS، narH و recA با استفاده از real-time PCR نیز بررسی شد.
یافته ها: طیف FTIR، تشکیل پیوند CQD و Fe0 را تأیید کرد. قطر متوسط نانوذرات CQD-Fe0 درمحدوده 32/38-31/29 نانومتر مشاهده شد. نیتراتزدایی درحضور نانوذره CQD-Fe0 با افزایش دما (35 درجه سانتیگراد) 43/73% بود. در شرایط ناپیوسته نیتراتزدایی زیستی برای نانوذرات CQD-Fe0 برابر 8312/79% حاصل شد. در بیوراکتور نیتراتزدایی زیستی در حضور نانوذره CQD-Fe0 مقدار 95% حاصل شد. بررسی بیان ژن نشان داد، بیان هر سه ژن nirS، narH و recA در سلولهای تیمار شده با نانوذره نسبت به گروه کنترل افزایش قابل توجهی داشته، که نشاندهنده تأثیر بالای نانوذرات در نیتراتزدایی زیستی میکروارگانیسم میباشد.
نتیجه گیری: بنابراین با آزمایشهای بیشتر میتوان امیدوار به حذف زیستی نیترات در حضور نانوذرات آهن صفر ظرفیتی از منابع آب بود.
مواد و روش ها: نانوذره Fe0 بهروش کاهش در فاز مایع که روش کاهش بوروهیدرید نیز نامیده میشود، سنتز شده است و بهمنظور زیست سازگاری، توزیع یکنواخت و عدم کلوخه شدن، Fe0 با کربن کوانتومدات پوششدار شد. مشخصهیابی نانوذرات توسط XRD،TEM، FESEM و FTIR تعیینگردید. فرآیند زیستی حذف نیترات در حضور و عدم حضور نانوذره بررسی شد. بیان ژنهای nirS، narH و recA با استفاده از real-time PCR نیز بررسی شد.
یافته ها: طیف FTIR، تشکیل پیوند CQD و Fe0 را تأیید کرد. قطر متوسط نانوذرات CQD-Fe0 درمحدوده 32/38-31/29 نانومتر مشاهده شد. نیتراتزدایی درحضور نانوذره CQD-Fe0 با افزایش دما (35 درجه سانتیگراد) 43/73% بود. در شرایط ناپیوسته نیتراتزدایی زیستی برای نانوذرات CQD-Fe0 برابر 8312/79% حاصل شد. در بیوراکتور نیتراتزدایی زیستی در حضور نانوذره CQD-Fe0 مقدار 95% حاصل شد. بررسی بیان ژن نشان داد، بیان هر سه ژن nirS، narH و recA در سلولهای تیمار شده با نانوذره نسبت به گروه کنترل افزایش قابل توجهی داشته، که نشاندهنده تأثیر بالای نانوذرات در نیتراتزدایی زیستی میکروارگانیسم میباشد.
نتیجه گیری: بنابراین با آزمایشهای بیشتر میتوان امیدوار به حذف زیستی نیترات در حضور نانوذرات آهن صفر ظرفیتی از منابع آب بود.
واژه‌های کلیدی: کلمات کلیدی: نیتراتزدایی زیستی، تیوباسیلوس دنیتریفیکانس، نانو ساختار، بیوراکتور، Iau Science
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی
دریافت: 1401/3/17 | پذیرش: 1401/5/1 | انتشار: 1402/4/1
دریافت: 1401/3/17 | پذیرش: 1401/5/1 | انتشار: 1402/4/1
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |