حذف فلزات سنگین با واسطه اگزوپلی ساکارید باکتریایی : مروری بر استراتژی های بیوسنتز ، مکانیزم و حذف

قیمت: 46,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

حذف فلزات سنگین با واسطه اگزوپلی ساکارید باکتریایی : مروری بر استراتژی های بیوسنتز ، مکانیزم و حذف

عنوان لاتین

Bacterial Exopolysaccharide mediated heavy metal removal: A Review on biosynthesis, mechanism and remediation strategies

آلودگی به فلزات سنگین به عنوان یکی از مهمترین آسیب های سلامت عمومی ، به ویژه در کشورهای در حال توسعه شناخته شده و تظاهرات سمیت آن ها به خوبی مشخص شده است. شیوه های تصفیه معمول، یا گران هستند یا مواد سمی تولید می کنند که بر محیط زیست تاثیر می گذارد. بنابراین ضرورت یک روش امن از نظر زیست محیطی ، استفاده از تکنیک های بیولوژیک را مورد توجه قرار می دهد. یکی از مهم ترین روش های استفاده شده اخیر، جذب زیستی از طریق اجرام میكروبی و محصولات آن است. مواد پلیمری خارج سلولی، ترکیبات پیچیده ای از بیوپلیمرهای میکروبی با وزن مولکولی بالا (پروکاریوت و یوکاریوتی) هستند. آنها عمدتا از پروتئین ها، پلی ساکارید ها، اسید یوورنیک، مواد گیاخاکی، چربی ها و غیره تشکیل شده اند. یکی از اجزای اساسی آنها، اگزوپلی ساکارید ها (EPS) هستند که از خود در برابر شرایط سخت ، pH و درجه حرارت بالا دفاع می کنند، بنابراین خواص فیزیولوژیکی، رئولوژیکی و فیزیکی شیمیایی را نشان می دهند. آرایش آنیونی خالص ، بیوپلیمرها را قادر می سازد تا به طور موثری یون های مثبت فلزات سنگین را جذب کنند. پلی ساکاریدها به طور گسترده ای در این مقاله با اشاره به بیوسنتز آنها و تاکید بر قابلیت های جذب فلزات پلیمری از لحاظ مکانیزم عمل و ترمیم شرح داده شده اند. این گزارش، تحقیقات فعلی و پیشرفت های استراتژیک در زمینه رفتار سلول های باکتریایی و اگزوپلی ساکارید آنها را در فرم های مختلف مخلوط، تک سلولی، زنده، مرده و یا متحرک را بررسی می کند. یک بررسی مهم هم در برگیرنده چالش های موجود است که هنوز در مسیر تجاری سازی قرار دارد. این مقاله، پتانسیل EPS را برای ایجاد سم زدایی زیستی سیستم های زمینی و آبی آلوده به فلزات سنگین به روش بسیار پایدار، اقتصادی و سازگار با محیط زیست را مشخص می کند.

Heavy metal contamination has been recognized as a major public health risk, particularly in developing countries and their toxicological manifestations are well known. Conventional remediation strategies are either expensive or they generate toxic by-products, which adversely affect the environment. Therefore, necessity for an environmentally safe strategy motivates interest towards biological techniques. One of such most profoundly driven approach in recent times is biosorption through microbial biomass and their products. Extracellular polymeric substances are such complex blend of high molecular weight microbial (prokaryotic and eukaryotic) biopolymers. They are mainly composed of proteins, polysaccharides, uronic acids, humic substances, lipids etc. One of its essential constituent is the exopolysaccharide (EPS) released out of self defense against harsh conditions of starvation, pH and temperature, hence it displays exemplary physiological, rheological and physio-chemical properties. Its net anionic makeup allows the biopolymer to effectively sequester positively charged heavy metal ions. The polysaccharide has been expounded deeply in this article with reference to its biosynthesis and emphasizes heavy metal sorption abilities of polymer in terms of mechanism of action and remediation. It reports current investigation and strategic advancements in dealing bacterial cells and their EPS in diverse forms – mixed culture EPS, single cell EPS, live, dead or immobilized EPS. A significant scrutiny is also involved highlighting the existing challenges that still lie in the path of commercialization. The article enlightens the potential of EPS to bring about bio-detoxification of heavy metal contaminated terrestrial and aquatic systems in highly sustainable, economic and eco-friendly manner.