زيست‌پالايي سلنيت توسط لاكتوكوكوس رافينولاكتيس seD2b مقاوم به سلنيت در مقياس آزمايشگاهي

Bioremediation of selenite by seleniteresistant Lactococcus raffinolactis seD2b under laboratory scale

مقدمه: اكسي‌آنيون‌هاي سلنيوم محلول به‌ويژه سلنيت در منابع آب و خاك وضعيت نگران‌كننده‌اي براي سلامت افراد و محيط زيست ايجاد كرده است. در اين بررسي غربالگري باكتري‌هاي مولد اسيدلاكتيك مقاوم به سلنيت و توانايي آن‌ها به‌عنوان زيست كاتاليزگر ايمن در زيست‌پالايي سلنيت ارزيابي شد. مواد و روش‌ها: تعيين حداقل غلظت ممانعت‌كنندگي از رشد (MIC) و حداقل غلظت كشندگي (MBC) جدايه‌هاي باكتري نسبت به سلنيت با روش رقت در آگار تعيين شد. ارزيابي اثر مهاركنندگي سلنيت بر جدايه‌هاي باكتري با روش انتشار در چاهك انجام شد. از روش كدورت‌سنجي براي بررسي سنتتيك رشد استفاده شد. جدايۀ باكتري كارآمد براساس تست‌هاي بيوشيميايي و فيلوژنتيكي شناسايي شد. براي سنجش حذف سلنيت از رنگ‌سنجي و معرف 3 و 3 دي آمينو بنزيدين استفاده شد. نتايج: نتايج نشان داد لاكتوكوكوس رافينولاكتيس جدايۀ seD2b بالاترين مقادير MIC (110 ميلي‌مولار) و MBC (140 ميلي‌مولار) و كمترين ميزان مهاركنندگي با ميانگين مهاري 6/26 ميلي‌متر را در محيط‌هاي كشت حاوي سلنيت به خود اختصاص داد.بعد از 72 ساعت واكنش زيست‌تبديلي تحت شرايط سلول‌هاي در حال استراحت باكتري جداسازي شد و راندمان حذف سلنيت از محيط‌هاي واكنش 2/90درصد تخمين زده شد. ‌ بحث و نتيجه‌گيري: با توجه به توانمندي باكتري لاكتوكوكوس رافينولاكتيس در حذف و احياي سلنيت، غربالگري باكتري‌هاي مولد اسيد لاكتيك به‌عنوان زيست كاتاليزگر طبيعي ايمن در جهت زيست‌پالايي سلنيت و همچنين داراي اهميت اقتصادي در جهت سنتز سلنيوم عنصري پيشنهاد مي‌شود.

Introduction:The accumulation of selenium oxyanions in the form of selenite (SeO32) in soil and water resources created increasingly worrying on human health and environment. The current project directed toward screening of seleniteresistant lactic acid bacteria for their potential use as safe biocatalysts in the selenite bioremediation. Materials and methods: Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) values of selenite against isolated strains were evaluated using agar dilution method. Inhibitory effects of selenite against isolated strains were calculated employing well diffusion agar method. Turbidity testing was used to investigate bacterial growth. Identification of the potent bacterium strain was carried out based on biochemical tests and phylogenetic analysis. A colorimetric method using 3, 3Diaminobenzidine hydrochloride has been developed for the microbial selenite removal. Results: Results indicated that Lactococcus raffinolactis strain seD2b exhibited the highest MIC (110 mM) and MBC (140 mM) values and also the lowest inhibitory effect with the average diameter of the inhibition zone (26.6 mm) in the presence of selenite. After 72 h incubation of the reaction medium containing 10mM of initial selenite concentration with resting cells of Lactococcus raffinolactis seD2b, the concentration of toxic selenite in the reaction medium decreased by 90.2% . Discussion and conclusion: Given the ability of Lactococcus raffinolactis strainseD2b in the remove and reduce selenite, screening of lactic acid bacteria as green biocatalysts for their application in the bioremediation of selenite and their economic importance on synthesis of selenium has been proposed.