تاثير غلظت هاي مختلف كانسنگ اورانيوم در فرآيند بيوليچينگ از طريق آناليز بيان ژن سيتوكروم A1 باكتري اسيديتيوباسيلوس گونه FJ2

Effect of different uranium ore concentration in the bioleaching process by analysis of Acidithiobacillus sp. FJ2 cytochrome A1 gene expression

فرايند اكسيداسيون و احياء كانسنگ اورانيوم توسط باكتري اسيديتيوباسيلوس فرواكسيدانس، با كمك زنجيره انتقال الكترون انجام مي گيرد كه يكي از مهم ترين اجزاء اين زنجيره كه در فرايند اكسيداسيون آهن دخيل است، ژن cycA1 مي باشد. در اين پروژه، جهت افزايش راندمان بيوليچينگ اورانيوم، بيان ژن cycA1 در باكتري اسيديتيوباسيلوس فرواكسيدانس در حضور چگالي هاي مختلف از كانسنگ اورانيوم، بررسي شده است. بدين منظور، باكتري مورد نظر در حضور چگالي پالپ هاي مختلف از كانسنگ اورانيوم (2/5، 5، 10 و 25%)، كشت داده شد. در توالي هاي 24 ساعته ميزان استخراج اورانيوم، تغييرات pH ، Eh و آهن فريك آنها اندازه گيري شد. زماني كه بازده استخراج اورانيوم به 100% رسيد، بيان ژن cycA1 باكتري با استفاده از روش Real-time PCR مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمايشات نشان داد، با افزايش ميزان چگالي پالپ، سرعت استخراج اورانيوم و فعاليت اكسيداسيوني باكتري كاهش پيدا كردند. همچنين، بيان ژن cycA1 درحضور كانسنگ اورانيوم به نسبت نمونه عاري از كانسنگ افزايش مي‌يابد و با افزايش بيشتر چگالي پالپ، به دليل سميت اورانيوم، روند كاهشي مشاهده شد. نتايج حاصل از آزمايشات نشان مي‌دهد تغييرات Eh، pH و استخراج اورانيوم در فرآيند بيوليچينگ توسط باكتري اسيديتيوباسيلوس با چگالي پالپ بالاي كانسنگ نسبت به باكتري‌هاي كشت يافته با چگالي پالپ پائين‌تر به تأخير افتاده است. نتايج حاصل از بررسي بيان ژن cycA1 باكتري در غلظت هاي مختلف كانسنگ نشان داد كه غلظت كانسنگ بر روي بيان ژن هاي مذكور موثر بوده است.

The iron and sulfur oxidation process in Acidithiobacillus ferrooxidans is performed using an electron transport chain, which cycA1 as the most important component. Regarding the importance of this protein in the bioleaching process, the study of Acidithiobacillus ferrooxidans cycA1 gene in the presence of different pulp densities is the one of the main objectives to increase the efficiency of uranium bioleaching. For this purpose, the bacteria cultivated in the presence of different pulp densities of uranium ore (2.5, 5, 10 and 25%). Uranium extraction, variation of pH, Eh and ferrous iron values measured at 24 h intervals. Then, when the uranium extraction yield reached to 100%, gene expressions of cycA1 Acidithiobacillus ferrooxidans were analyzed. The results showed, with increasing pulp density, the uranium extraction rate and oxidation activity of bacteria was reduced. In addition, the results of cycA1 gene expression showed that the target gene expression increases in the presence of uranium ore compare to sample with absence of uranium ore, and with further increase of pulp density, due to the toxicity of uranium, show a decreasing trend. In addition, the changes of Eh, pH and uranium extractions at bioleaching process Acidithiobacillus have been delayed in the presence of high pulp density in compare with lower one. The results of cycA1 gene expressions bacteria in the presence of ore different concentrations showed that mutations and ore concentration has been effective on the expression of this gene.