بهينه سازي محيط كشت Bacillus thermoamylovorance به روش سطح پاسخ و ارتقاي فعاليت گوگردزدايي به وسيله نانو ذرات آهن اصلاح شده با نشاسته

The Optimization of Culture Medium Bacillus thermoamylovorance Strain EAMYO by RSM and Improvement Biodesulfurization Activity by Starch/Iron Nano Particles

احتراق سوخت هاي فسيلي حاوي گوگرد باعث انتشار دي اكسيد گوگرد به اتمسفر و آلودگي محيط زيست مي شود. از اين رو توجه محققان به روش گوگردزدايي بيولوژيكي معطوف شده است. دي بنزوتيوفن (DBT) به عنوان يك مولكول مدل جهت سنجش توانايي ميكروارگانيسم ها در گوگردزدايي مورد استفاده قرار مي گيرد. مناسب ترين غلظت منبع كربن، نيتروژن و گوگرد جهت بدست آوردن بالاترين رشد سلولي و فعاليت گوگرد زدايي زيستي به روش سطح پاسخ بهينه سازي شدند. عملكرد نانوذرات آهن بر رشد و فعاليت گوگردزدايي زيستي باكتري گرمادوست Bacillus. thermoamylovorans EAMYO بررسي شد. مشخصه يابي نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته توسط آناليزهاي TEM، SEM انجام شد. تصاوير TEM و SEM نانوذرات آهن اصلاح شده با نشاسته نشان داد كه اندازه نانوذرات Fe3O4 و Fe0 در اين پژوهش به ترتيب nm 20 و 30 مي باشد. بررسي رشد باكتري در حضور نانوذرات آهن نشان داد كه اين نانوذرات نه تنها اثر سمي بر رشد ميكروارگانيسم ندارند، ، بلكه سبب افزايش رشد ميكروارگانيسم در 96 ساعت شد (864/1 و 896/1 OD 660 =به ترتيب در حضورنانوذرات Fe0 و Fe3O4) ، در حاليكه بيشترين ميزان رشد در عدم حضور نانوذرات در 96 ساعت 51/1 OD 660 = مشاهده شد. همچنين ميزان فعاليت گوگردزدايي در حضور نانوذرات Fe0 اصلاح شده با نشاسته و Fe3O4 اصلاح شده با نشاسته به ترتيب % 26/52 و % 10/75 در مقايسه با سلول فاقد پوشش نانوذرات آهن افزايش يافت.

The combustion of fossil fuels containing sulfur results in the release of sulfur dioxide into the atmosphere and environmental pollution. Hence, the researchers focused on biological desulfurization method. Dibenzothiophene is used as a model molecule to study the ability of the desulfurization of microorganisms. The most suitable sources of carbon, nitrogen and sulfur concentration optimized by the response surface method to obtain the highest cell growth and biological desulfurization activity. The performance of iron nanoparticles on the growth and biodesulfurization activity of thermophilic bacterium Bacillus thermoamylovorans strain EAMYO was investigated. Characterization of starch-modified iron nanoparticles was performed by TEM and SEM. The images of TEM and SEM of these nanoparticles showed that the Fe3O4 and Fe0 nanoparticles were 20 and 30nm, respectively. The investigating the growth of microorganism in the presence of iron nanoparticles showed that these nanoparticles not only did not have a toxic effect on microorganism growth, but also increased the growth of microorganism in 96h (OD660= 1.864, 1.896 respectively in the presence of nanoparticles Fe0 and Fe3O4), while the highest rate of growth in the absence of nanoparticles in 96h (OD660= 1.51). Also, the activity of desulfurization in the presence of starch/Fe0 nanoparticles and starch/Fe3O4/starch increased by 26.52% and 10.75%, respectively, compared to the cells without the coating of iron nanoparticles.