حذف فلزات سنگين توسط سويه حل كننده فسفات انتروباكتر زيانگ فانجنسيس جداسازي شده از رايزوسفر

Heavy metal removal by phosphate-solubilizing Enterobacter xiangfangensis isolated from rhizosphere

سابقه و هدف: فعاليت هاي صنعتي در جهان موجب رهاسازي فلزات سنگين آلاينده شده است. اين مطالعه با هدف ارزيابي حذف فلزات سنگين توسط باكتري حل كننده فسفات و نيز تاثير عوامل خارج سلولي شامل فسفاتاز بر حذف فلز انجام شده است. مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي، باكتري حل كننده فسفات از رايزوسفر گل تاج خروس توسط محيط پيكووسكايا جداسازي گرديد و به كمك روش مولكولي شناسايي شد. فسفاتاز به روش رنگ سنجي،MIC50 وMBC نيكل، كادميوم، كروم و سرب به وسيله روش ميكروپليت تعيين شدند. حذف فلزات به وسيله سلول ها يا روماند كشت با روش جذب اتمي اندازه گيري گرديد. تغييرات سطح سلول هاي در معرض فلز نيز با روش FTIR بررسي شد. يافته ها: در اين مطالعه سويه مولد اسيد فسفاتاز به عنوان انتروباكتر زيانگ فانجنسيس شناخته شد. بيشترين MIC50 (3 ميلي مولار) و MBC (100 ميلي مولار) مربوط به نيكل و بيشترين درصد حذف مربوط به سرب (75.89 درصد) گزارش گرديد. هر دو فلز نيكل و سرب به وسيله سلول ها و مواد ترشحي از محيط زدوده شدند. نتايج FTIR، طول موج cm-1 915.058 مربوط به Ni3(PO4)2 در سطح سلول هاي تيمار شده با 3 ميلي مولار نيكل را نشان داد. نتيجه گيري: با توجه به توانايي بالاي سويه جداسازي شده در حذف نيكل و سرب توسط عوامل سطحي و ترشحي، مي توان از آن به منظور تصفيه زيستي استفاده نمود.با اين كه آنزيم فسفاتاز جدا شده از انتروباكتر تاثير قابل توجهي در حذف سرب نداشت، اما توانايي حذف نيكل را داشت. بنابراين مي توان با خالص سازي آنزيم، حذف فلزات را بهينه سازي نمود.

Background & Objectives: Industrial activities in the world release large amounts of pollutants including heavy metals. This study was aimed to assess heavy metal removal by phosphate-solubilizing bacteria and evaluation the effects of extracellular factors including phosphatase in removing the metal. Material & Methods: In this experimental study، phosphate-solubilizing bacteria were isolated from Amaranth rhizosphere on Pikovskaya medium، and subsequently identified using molecular methods. Acid phosphatase level was measured by colorimetric method. MIC50 and MBC of nickel، cadmium، chromium، and lead were detected by microplate test. Heavy metal removal through cells or culture supernatant was assessed by atomic absorption spectroscopy. Changes in the level of bacterial cells exposed to heavy metals were evaluated by FTIR method. Results: The acid phosphatase-producing strain was identified as Enterobacter xiangfangensis. The highest MIC50 (3mM) and MBC (100mM) were obtained for nickel، and the highest metal removal percentage (75.89%) was obtained for the lead. Both nickel and lead were removed by the cells and secreted products. FTIR results showed Ni3(PO4)2 wavelength of 915.058cm-1 in cells treated with 3mM nickel. Conclusion: Due to the high ability of the isolate in removing nickel and lead by cell surface and secreted materials، this isolate can be used in metal bioremediation. Though the phosphatase enzyme isolated from Enterobacter did not have any considerable effect on lead removal، it was able to remove nickel. Therefore، metal removal can be optimized by enzyme purification.