بيوسنتز نانوذره مس توسط باكتري استنوتروفوموناس مالتوفيليا

Biosynthesis of copper nanoparticles by Stenotrophomonas maltophilia

سابقه و هدف: فلزات سنگين از آلاينده هاي پايدار و با دوام محيط زيست هستند كه به يك مشكل جهاني تبديل شده اند. با توجه به اين كه ميكروارگانيسم ها مقاومت بالايي نسبت به فلزات دارند و موجب پاك سازي محيط زيست و توليد نانو ذرات مي شوند، پژوهش حاضر به منظور توليد نانو ذره مس از باكتري هاي مقاوم به اين فلز از پساب دو كارگاه مسگري در اصفهان برنامه ريزي شد. مواد و روش ها: از پساب دو كارگاه مسگري در شهر اصفهان به صورت مقطعي نمونه برداري شد. عوامل فيزيكوشيميايي پساب ها، حداقل غلظت ممانعت كننده از رشد باكتري ها (MIC) به مس و مقاومت آنها نسبت به چند آنتي بيوتيك بررسي گرديد. در ادامه آزمون هاي شناسايي مورفولوژي، بيوشيميايي و مولكولي بر روي نمونه ها انجام شد. سپس به منظورارزيابي ساخت نانوذرات مس، بيومس باكتري مقاوم به مس به محلول ذخيره سولفات مس افزوده شد و نتايج توسط دستگاه طيف سنج فرابنفش- مرئي (UV-VIS)، تفرق اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني گذاره (TEM) مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته ها: از ميان باكتري هاي مورد بررسي، باكتري باسيلوس تويوننسيس سويه NE2 با mM 3/5 MIC=و آرتروباكتر آژيليس سويه NE1 با mM 4 MIC=از پساب مسگري شماره 2 و باكتري استنوتروفوموناس مالتوفيليا سويه 5633 با mM 6 MIC=از پساب مسگري شماره 1 جداسازي شدند. از اين ميان تنها باكتري استنوتروفوموناس مالتوفيليا سويه 5633 قادر به سنتز نانوذرات مس بود. پيك هاي ايجاد شده در محدوده 430-250 نانومتر، تاييد كننده ذرات مس (Cu) و اكسيد مس (CuO) بودند. نتيجه گيري: يافته هاي اين پژوهش نشان داد كه باكتري جداسازي شده مي تواند كانديد مناسبي به منظور حذف مس از پساب ها و همچنين توليد كننده زيستي نانو ذره مس باشد.

Background & Objectives: Heavy metals are environmentally sustainable and durable pollutants that have become a world problem. As microorganisms show high resistance to heavy metals and can purify the environment and produce nanoparticles, the present study was designed to produce copper nanoparticles from copper-resistant bacteria isolated from wastewater of two copper workshops in Isfahan. Materials & Methods: In this cross-sectional study, wastewater samples were collected from two copper workshops in Isfahan. The physicochemical factors of the wastewater, the minimum inhibitory concentration of bacteria (MIC) to copper and their resistance to several antibiotics were investigated. Morphological, biochemical and molecular identification tests were carried out on samples. Then the biomass of copper-resistant bacteria was added to the copper sulfate pentahydrate stock (CuSO4.5H2O) and the results were evaluated by Ultraviolet-Visible spectrophotometer (UV-VIS), X-ray diffraction (XRD) and Transient Electron Microscopy (TEM). Results: Among the studied bacteria, the Bacillus toyonensis strain NE2 with the MIC of 3.5 mM and Arthrobacteragilis NE1 with MIC of 4 mM from copper workshop 2 and Stenotrophomonas maltophilia strain 5633 with the MIC of 6 mM from copper workshop 1 were isolated. Among these isolates, only S. maltophilia strain 5633 was able to synthesize copper nanoparticles. Peaks created in the range of 250-430 nm confirmed the presence of Copper (Cu) and Copper Oxide (CuO) particles. Conclusion: The findings of this study showed that the isolated bacteria could be a good candidate to remove copper from wastewater and to biosynthesize copper nanoparticle.