بررسي تحمل و جذب فلزات مس و سرب توسط سه سويه استاندارد مخمر

Investigation of copper and lead tolerance and biosorption by three standard yeast strains

آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین به یكی از جدی¬ترین معضلات زیست محیطی امروز تبدیل شده است. در طی سالیان گذشته روش¬های مختلف فیزیكی و شیمیایی برای پاكسازی فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفته¬اند، اما اكثر آنها مشكل، گران و انرژی بر هستند. استفاده از میكروارگانیزم¬ها برای جذب فلزات سنگین، می¬تواند جایگزینی مناسب برای این روش¬ها باشد. در این تحقیق از سه مخمر استاندارد PTCC 5052 Saccharomyces cerevisiae، Kluyveromyces marxianus DSMZ 5422،Yarrowia lipolytica DSMZ 8218، برای بررسی مقاومت نسبت به غلظت¬های مختلف فلزات سنگین مس و سرب استفاده شد. مقاومت بیشتری نسبت به مس (یاروویا لیپولیتیكا تا 6 میلی¬مول، كلویورومایسز ماركسیانوس تا 5 میلی¬مول و ساكارومایسز سرویزیه تا 1 میلی¬مول) و مقاومت كمتری نسبت به سرب (هر سه مخمر تا غلظت 2 میلی¬مول) مشاهده شد. سپس بر اساس مقاومت¬های مشاهده شده توانایی مخمرها در جذب این فلزات سنگین مورد آزمایش قرار گرفت. میزان جذب مخمرها در غلظت-هایی كه به آن حساس بودند بالاتر و در غلظت¬هایی كه به آن¬ها مقاوم بودند، جذب كمتری مشاهده شد. بیشترین میزان فلزات جذب شده توسط مخمر ساكارومایسز سرویزیه شامل مس (8/16 میلی¬گرم برگرم وزن خشك) و سرب (6/54)، در مخمر كلویورومایسز ماركسیانوس شامل مس (5/75) و سرب (4/67)، و در مخمر یاروویا لیپولیتیكا شامل مس (69) و سرب (6/69) بود. در آزمایش بررسی اثر گلوكز روی جذب در غلظت¬های پایین مشاهده شد كه گلوكز روی جذب سطحی بی¬اثر است ولی روی جذب داخلی موثر و باعث افزایش آن می¬گردد، زیرا جذب داخلی فرآیندی وابسته به انرژی و جذب سطحی مستقل از انرژی است.

Environmental pollution by heavy metals has become one of the most serious environmental issues today. In past years, various physical and chemical methods were evaluated and tested to remove heavy metals, but most of them happen to be tough or hazardous, complex, incomplete, expensive moreover requiring lot of energy. Using microorganisms as adsorbents for removal of heavy metal offers a potential alternative to mentioned methods. In this study, three standard yeast including Saccharomyces cerevisiae PTCC 5052, Kluyveromyces marxianus DSMZ5422 Yarrowia lipolytica DSMZ 8218, was used. Resistance of yeast to different concentrations of copper and lead were measured, The yeast were more resistant towards copper (up to 6mM by Y. lipolytica, 5mM by K. marxianus and 1mM by S. cerevisiae) and less resistant towards lead (up to 2mM by the used yeasts). Then based on the observed resistance of the yeast, their ability in metal absorption was examined. Yeast metal uptake at concentrations that they were sensitive, were more. The maximum uptake by the yeasts were 168mg/ g dry weight (g dry W) copper and 54.6mg/g dry W lead by S. cerevisiae, 75.56mg/g dry W from copper and 67.46mg/g dry W from lead by K. marxianus, and 696mg/g dry W copper and 69.66mg/g dry W from lead by Y. lipolytica. Another test was performed to investigate the effect of glucose on uptake in low concentrations. It was observed that glucose was ineffective on absorption which is energy-independent and effective on bioaccumulation which is energy-dependant.