4,238 matches
-
de sfere, de alginat și de polisulfonă, au fost utilizate în forma lor umedă în experimentele ulterioare. Din Figura 4.31d se poate observa clar modul de imobilizare a C. glutamicum în matricea de polisulfonă, deoarece se disting clar celulele bacteriene cu o formă asemănătoare bastonașelor, distribuite liber în matricea de polisulfonă (Vijayaraghavan și al., 2007). 4.2.6.7. Entraparea biomasei fungice de Aspergillus în matrice polisulfonă Biomasa fungică pulverizată de A. niger (14 g), obținută după cum s-a arătat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
lor tinctoriale. 4.3.1. Afinitățile tinctoriale ale bacteriilor. Metoda de colorare Gram Metoda de colorare Gram, cunoscută încă din 1884, introdusă în bacteriologie (pentru identificarea bacteriilor Gram pozitive și Gram negative) se bazează pe adsorbția unor coloranți de către celulele bacteriene. Această tehnică de diferențiere a bacteriilor conține elementele de bază ale mecanismului de acțiune al coloranților bazici, în funcție de structura internă a celulei (Topală, 1968). Proprietățile fizico-chimice ale celulei bacteriene determină și afinitățile ei tinctoriale. Metodele de colorare a bacteriilor sunt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și Gram negative) se bazează pe adsorbția unor coloranți de către celulele bacteriene. Această tehnică de diferențiere a bacteriilor conține elementele de bază ale mecanismului de acțiune al coloranților bazici, în funcție de structura internă a celulei (Topală, 1968). Proprietățile fizico-chimice ale celulei bacteriene determină și afinitățile ei tinctoriale. Metodele de colorare a bacteriilor sunt numeroase și variate. În general, se folosesc două tipuri de metode: - metode de colorare simple, de orientare (colorația cu fuxină diluată sau cu albastru de metilen); - metode de colorare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
înainte de fixare, ceea ce înseamnă că el nu mai este liber, ci integrat într-un complex chimic. Pe de altă parte, proteina celulară care a fixat colorantul își modifică proprietățile. Rolul substanțelor proteice în colorarea bacteriilor reiese din faptul că celulele bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
proteina celulară care a fixat colorantul își modifică proprietățile. Rolul substanțelor proteice în colorarea bacteriilor reiese din faptul că celulele bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorarea bacteriilor reiese din faptul că celulele bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei împiedică pătrunderea soluției colorate în interiorul celulelor bacteriene. Metodele elective de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei împiedică pătrunderea soluției colorate în interiorul celulelor bacteriene. Metodele elective de colorare se bazează pe diferențele de afinitate dintre substratul analizat și soluția de colorant. Metoda de colorație Gram, perfecționată în timp, a permis gruparea tuturor bacteriilor în două subdiviziuni distincte: bacterii Gram pozitive și Gram negative. Mecanismul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fixat de structura polizaharido-ribonucleoproteinică a peretelui celular și a membranei citoplasmatice. Decolorarea prin tratare cu un amestec de alcool-acetonă corespunde solubilizării complexului mordant-colorant în celulele Gram negative. Consecutiv procesului de solubilizare, colorantul este antrenat odată cu amestecul de solvenți în afara celulei bacteriene Gram negative. În cazul bacteriilor Gram pozitive, amestecul de solvenți nu poate realiza solubilizarea complexului colorant-mordant, deoarece acesta este fixat pe ribonucleatul de Mg. Ultima fază este de fapt o fază auxiliară care corespunde recolorării celulelor decolorate de solvenții alcool-acetonă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulelor biomasei a fost descrisă prin modelele de adsorbție aplicate la adsorbția coloizilor. S-a constatat că modelele Langmuir, Freundlich concordă, în general, cel mai bine cu datele experimentale (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din industria textilă de a adsorbi 11 coloranți reactivi, incluzând Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular al Aeromonas sp. are o capacitate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
polimerii constituenți ai pereților celulari se comportă asemănător unor schimbători de ioni. Se poate evalua capacitatea maximă de schimb. În cazul bioadsorbției, implicarea schimbului ionic nu poate fi discutată decât la nivelul peretelui celular pentru microorganismele neviabile. De exemplu, celula bacteriană viabilă, privită ca un schimbător de ioni, presupune bioadsorbția numai în prima etapă, urmată de bioacumulare care constă în pătrunderea ionilor în interiorul celulei. Echilibrul de schimb ionic este afectat de parametrii legați de mediu: compoziție (natura contra-ionilor și a co-ionilor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
distribuție, fără schimb ionic. Astfel, poate avea loc asocierea sau formarea perechilor ionice între contra-ioni, iar grupa fixă localizează contra-ionii. Contra-ionii multivalenți prin asociere cu grupele fixe negative, le pot converti în grupe pozitive. 4.3.3.1. Bacterii Biomasa bacteriană de Paenibacillus macerans a fost caracterizată prin trasarea și interpretarea spectrului FTIR, prezentat în Figura 4.40 (Çolak și al., 2009). Spectrul înregistrat pe biomasă relevă prezența grupelor funcționale corespunzătoare picurilor de absorbție de la 3200-3500 cm-1, 2964 cm-1, 1658 cm-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la utilizarea aceluiași biosorbent, rezultatele au indicat că atracția electrostatică între grupele carboxil ale C. glutamicum și cationii de colorant este favorizată de condițiile de mediu alcalin (Won și al., 2009b). În scopul de a identifica grupele funcționale ale biomasei bacteriene protonate de C. glutamicum, biosorbentul a fost analizat în primul rând utilizând spectroscopia FTIR, după cum se observă în Figura 4.43 (Won și al., 2009a). Grupele de acid sulfonic ale colorantului RO16 prezintă unele picuri caracteristice de absorbție în jurul valorilor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2) pe nămol activ uscat. Deoarece biosorbentul constă în principal în bacterii și protozoare, capacitatea mare de reținere a poluanților organici s-a presupus că se datorează polizaharidelor acide, chitinei, lipidelor, aminoacizilor și altor componenți celulari disponibili pe pereții celulari bacterieni. Ulterior, grupele funcționale ale nămolului activ uscat (Gulnaz și al., 2006) au fost identificate prin analiza FTIR, iar spectrul este prezentat în Figura 4.50. Benzile au fost atribuite astfel: la 3400 cm-1 vibrația de întindere O-H a compușilor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
implicate în biosorbția colorantului. Benzile de la 3435, 2926, 1400 și 1054 cm-1 s-au deplasat la 3434, 2925, 1402 și respectiv 1051 cm-1. Așa cum s-a arătat, nămolul granular aerobic neviabil conține în principal bacterii, protozoare și EPS. Peretele celulelor bacteriene, membranele externe ale celulelor protozoarelor eucariote și EPS sunt compuse din proteine, lipide, polizaharide și acizi nucleici. Compușii organici din nămolul aerobic neviabil granular au grupe de tip acid carboxilic, aldehidă, hidroxil, sulfhidril, fosfat și amino capabile de a reacționa
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
37. Biosorbția RO 16 pe biomasa protonată în condiții puternic alcaline este datorată grupelor hidroxil ale biomasei, care reacționează cu grupele de vinilsulfonă ale RO 16. Compoziția și caracterul chimic al soluției va afecta nu numai stuctura chimică a suprafeței bacteriene, ci și disocierea coloranților, cu formarea unor specii diferite. pH-ul este un factor esențial în procesul de adsorbție a coloranților deoarece influențează echilibrele acido- bazice la care participă colorantul. 4.3.5. Bioacumularea Se poate remarca un comportament diferit
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
După mojararea celulelor care conțin colorant și extracție cu solvent DB-60 a fost detectat integral în extract, încât reiese că îndepărtarea s-a datorat adsorbției colorantului de către celulele fungice și nu degradării în celule. Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din apele reziduale din industria textilă și sol de a adsorbi 11 coloranți reactivi, dintre care Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
faze: una foarte rapidă de reținere inițială într-un interval de 30-60 minute, urmată de atingerea lentă a echilibrului în 2-3 ore (Celaya și al., 2000; Choi și Yun, 2004; Lu și al., 2006; Vijayaraghavan și Yun, 2008b). Dacă biomasa bacteriană este imobilizată atingerea echilibrului are loc într-un timp mai lung datorită rezistenței la transferul de masă (Vegliò și Beolchini, 1997; Wu și Yu, 2007). Studii aprofundate desfășurate pentru elucidarea mecanismului biosorbției au stabilit că procesul este complex și cuprinde
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
relatat că timpul necesar pentru atingerea echilibrului la biosorbția unor coloranți reactivi pe celule inactivate de Aeromonas sp., P. luteola. și E. coli are loc în aproximativ o oră. Adsorbția Albastrului de metilen (C0 50 mg L−1) cu biomasa bacteriană de Streptomyces rimosus pretratată inactivată, a fost foarte rapidă, atingând 86% din capacitatea totală de adsorbție în 5 minute. Modelul cinetic de pseudo-ordin doi descrie cinetica sorbției colorantului bazic, pentru temperaturi inițiale diferite (20-50șC) (Nacera și Achira, 2006). Sistemul care
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pretratată inactivată, a fost foarte rapidă, atingând 86% din capacitatea totală de adsorbție în 5 minute. Modelul cinetic de pseudo-ordin doi descrie cinetica sorbției colorantului bazic, pentru temperaturi inițiale diferite (20-50șC) (Nacera și Achira, 2006). Sistemul care constă în biosorbentul bacterian Paenibacillus macerans utilizat la adsorbția coloranților acizi Acid Blue 225 și Acid Blue 062 se conformează aceluiași model (Çolak și al., 2009). Au fost testate modelele cinetice de pseudo-ordin unu și doi asupra sorbției colorantului Reactive Blue 4 cu celule
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Paenibacillus macerans utilizat la adsorbția coloranților acizi Acid Blue 225 și Acid Blue 062 se conformează aceluiași model (Çolak și al., 2009). Au fost testate modelele cinetice de pseudo-ordin unu și doi asupra sorbției colorantului Reactive Blue 4 cu celule bacteriene libere și imobilizate de Bacillus subtilis și polizaharidele lor extracelulare. După cum se observă din parametrii modelului de pseudo-ordin unu, care sunt centralizați în Tabelul 4.8, valorile qe teoretice au fost în concordanță cu cele experimentale pentru toți cei patru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
alții. 4.4.1. Efectul pH-ului asupra biosorbției coloranților Un parametru esențial care afectează capacitatea de adsorbție a biosorbenților, echilibrele de disociere ale coloranților și solubilitatea lor este pH-ul soluției în care are loc biosorbția. În cazul biomasei bacteriene de Aeromonas (Hu, 1992) s-a stabilit că reținerea a 11 coloranți reactivi descrește de la pH 3,0 la 11,0, iar pH-ul optim pentru biosorbția lor este situat în domeniul acid. Același cercetător a investigat efectul pH-ului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
6 coloranți reactivi, cu trei bacterii gram-negative (P. luteola, E. coli și Aeromonas sp.) și a relatat că biosorbția tuturor coloranților crește semnificativ cu scăderea pH-ului. Acest comportament este explicat pe baza interacțiunilor de natură electrostatică între suprafața celulelor bacteriene încărcate pozitiv, la o valoare redusă a pH-ului, și anionii coloranților (Hu, 1996). Este interesant studiul sistematic desfășurat cu bacteria Gram-pozitivă Corynebacterium glutamicum și câțiva coloranți, care ilustrează dependența biosorbției de pH-ul mediului, de structura colorantului și de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
afectează, de asemenea, eficiența decolorării. Acest factor influențează rezistența la transferul de masă al colorantului între faza apoasă și cea solidă. O creștere a concentrației inițiale a colorantului conduce la mărirea capacității de adsorbție a colorantului Methylene Blue pe biomasa bacteriană neviabilă de Streptomyces rimosus. Viteza de sorbție a colorantului este foarte mare la început (primele 5 minute) și apoi procesul devine mult mai lent până la echilibru. Reținerea colorantului scade de la 86 la 75% cu creșterea concentrației sale inițiale de la 50
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
are nici un efect, sau în unele cazuri are un efect slab asupra echilibrului de biosorbție. S-a subliniat avantajul biomasei inactivate de a putea fi utilizată direct în apele reziduale provenite de la vopsire, fără a reduce temperatura apei reziduale. Biomasa bacteriană de Streptomyces rimosus neviabil manifestă cea mai înaltă capacitate de sorbție a colorantului Methylene Blue la 20șC. Capacitatea de biosorbție scade de la 9,86 la 6,93 mg g-1 la o creștere a temperaturii de la 20 la 50șC, la o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului Congo Red, însă peste 1,5 g / 50 mL efectul este foarte redus. Astfel, 1,5 g a fost considerat o doză optimă pentru studiile ulterioare (Binupriya și al., 2008). Constatări similare au fost înregistrate și în cazul biosorbentului bacterian P. macerans pentru coloranții Acid Blue 225 și Acid Blue 062 (la pH 1,0, timp de contact 90 minute, 25șC, colorant 100 mg L-1), îndepărtarea colorantului fiind neglijabilă peste doza de 1 g L-1(Çolak și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]