Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Compulsory sheet of the technology
Financing of the project
Application sphere
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- lead
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- copper
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- chromium (VI)
Description of environmental risk
Information on the technology
Nehézfémek hiperakkumulációjára képes növény (Solanum nigra)leveléből izolált endofita baktérium (EB L14) segítségével laboratóriumi körülmények között in situ remediációt hajtottak végre.
Az elvégzett kísérlet a mikroorganizmusok nehézfém felvételén alapul. Az elsősorban szénhidrátokból, fehérjékből és lipidekből álló sejtfalban számos funkciós csoport található, amelyek a fémionok megkötéséért felelősek. Ilyen csoportok a karboxil-, hidroxil-, szulfát-, foszfát, és aminocsoportok. A mikroorganizmusok nehézfém felvétele történhet: szorpció és/vagy komplex képződés útján, passzív módon, vagy pedig az anyagcserétől függően, azaz bioakkumuláció révén,aktív módon. Annak alapján, hogy hol megy végbe a fémfelvétel, beszélhetünk sejtfalon kívüli(extracelluláris) akkumulációról, sejtfalon történő fémmegkötésről és intracelluláris akkumulációról. A mikrobák nehézfém felvételében fontos szerepe van az ioncserének is, amely a nehézfém és a sejtfalban található Ca2+, Mg2+ és K+ ionok között zajlik le.
A izolált, 96 féle endofita baktérium közül az EB L14 bizonyult a leghatékonyabbnak a nehézfém eltávolításban.A baktériumtörzs nagyfokú ellenállást mutatott a nehézfémek, különösen a réz, kadmium és krómmal szemben. A fémek toxicitási sorrendje EB L14 törzsre nézve az alábbiak szerint alakult:Cd(II)>Pb(II)>Zn(II)>Cu(II)>Cr(VI). Ez az eredmény eltér a korábban EB LRE07 törzzsel végzett kísérlet eredményeitől, ahol az ólom bizonyult a törzs számára a legtoxikusabbnak. Ennek oka az lehetett, hogy a két törzset a növény különböző helyeiről izolálták, az EB LRE07-et a gyökérből, az EB L14-et pedig a növény leveléből.
Technology classification
- biological
Technology-monitoring
ATPáz aktivitás
Costs of the technology
A technológiát csak kísérleti körülmények között tesztelték, ezért valódi szennyezés esetére a beruházása meghatározása nehézségekbe ütközik.
A mikróbatörzsek kitenyésztése költséges, valamint a kísérlet során használt eszközöket-PCR, atomabszorpciós spektrofotométer- is figyelembe kell vennünk a kiadások szempontjából.
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
Természetbarát technológia. A fémek eltávolításához használt EB L14 endofita baktérium a Solanum nigrum fajból izolálható. A technológiával biológiai úton eltávolíthatóak a fémszennyezések.
A kísérlet a kezdeti fázisában tart, hiszen az EBL14 bioremediációs képességét még csak mesterséges körülmények között, a laborban előállított törzsoldatokra vizsgálták. Érdemes lenne egy fémmel szennyezett talajmintában illetve vízmintában is megvizsgálni tevékenységüket.
A kísérletben vizsgált fémeken felül érdemes lenne még más nehézfémekre is vizsgálni az EB L14 bioremediációs képességét.
Ezt a kísérletet laboratóriumi körülmények között végezték el eddig. A mikróbák kijuttatása a talajba, vizekbe megváltoztathatja, befolyásolhatja a faji diverzitást.
Completed applications
A vizsgálatok során fény derült az EB L14 lehetséges gyakorlati bioremediációs előnyeire. Többfajta fémmel szemben is rezisztens,tökéletes adaptációs képességeinek köszönhetően praktikussá válnak nehézfémek in situ remediációjára. 10 mg/L nehézfémkoncentráció mellett az EB L14 75,78%, 80,48% és 21,25%-os specifikus felvételét rögzítették Cd (II), Pb(II) és Cu (II) ionokra nézve, 24 órás inkubációs idő alatt. Ezek hatékonysága nagymértékben növelhető az ATPáz aktivitás inhibeálásával. A Cd(ii) és Pb(ii) ionok EB L14 segítségével való eltávolításának és átalakításának zöme in vivo körülmények között zajlott, ez alapján bizton állíthatjuk, hogy a módszer nem okoz másodlagos szennyeződést bioremediációbeli használat során.
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- lead
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- copper
Description of environmental risk
- Metals, semi-metals and their compounds
- chromium (VI)
Description of environmental risk
Publications, references
Hanjun Guo, Shenglian Luo, Liang Chen, Xiao Xiao, Qiang Xi, Wanzhi Wei, Guangming Zeng, Chengbin Liu, Yong Wan, Jueliang Chen, Yejuan He:
Bioremediation of heavy metals by growing hyperaccumulaor endophytic bacterium Bacillus sp. L14
(Bioresource Technology, Volume 101, Issue 22, November 2010, Pages 8599-8605)
Hanjun Guo, Shenglian Luo, Liang Chen, Xiao Xiao, Qiang Xi, Wanzhi Wei, Guangming Zeng, Chengbin Liu, Yong Wan, Jueliang Chen, Yejuan He:
Bioremediation of heavy metals by growing hyperaccumulaor endophytic bacterium Bacillus sp. L14
(Bioresource Technology, Volume 101, Issue 22, November 2010, Pages 8599-8605)