Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kadmium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- réz
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- króm (VI)
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.
- biológiai
ATPáz aktivitás
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.
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.
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.
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kadmium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- réz
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- króm (VI)
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)