7,739 matches
-
separate granulele aerobice mature cu o mărime medie de 3 mm. Înaintea utilizării granulele aerobice au fost spălate de două ori cu apă deionizată (Li și al., 2006). 4.2.2.7. Microrganisme viabile care produc substanțe polimerice extracelulare (EPS) Bacteriile viabile existente în nămolurile active (aerobe sau anaerobe) sunt responsabile de apariția substanțelor polimerice extracelulare (EPS) care reprezintă o cale de protecție față de condițiile nefavorabile, ca de exemplu, prezența substanțelor toxice. EPS constituie alături de apă și microorganisme, compușii majori ai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
microorganisme fără a produce ruperea celulelor și chiar în absența lor microorganismele rămân viabile. Mecanismele implicate în eliminarea și producerea EPS în nămoluri active sunt ilustrate în Figura 4.14. Se pot distinge cele două forme ale EPS produse de bacteriile izolate din nămol: - sub formă de material vâscos sau gelatinos care se repartizează în jurul celulelor fără a se atașa. Prezența acestor substanțe gelatinoase în nămol produce mărirea vâscozității lor (EPS-solubili); - sub formă de capsule sau microcapsule care aderă la celula
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu EPS solubili din mediu, în urma cărora se formează asocieri ionice (McLean și al., 1992). Sursele de obținere a EPS legate sau nelegate sunt diverse. Pentru prima dată Zhang și al. (2009) relatează posibilitatea de utilizare a EPS obținute din bacteria Proteus mirabilis TJ-1 ca biosorbent pentru coloranți. Bacteria a fost selectată din nămolul activ al unei instalații de tratament al apelor reziduale municipale, iar EPS extrase au fost utilizate ca biosorbent pentru reținerea colorantului Basic Blue 54 la nivel de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
formează asocieri ionice (McLean și al., 1992). Sursele de obținere a EPS legate sau nelegate sunt diverse. Pentru prima dată Zhang și al. (2009) relatează posibilitatea de utilizare a EPS obținute din bacteria Proteus mirabilis TJ-1 ca biosorbent pentru coloranți. Bacteria a fost selectată din nămolul activ al unei instalații de tratament al apelor reziduale municipale, iar EPS extrase au fost utilizate ca biosorbent pentru reținerea colorantului Basic Blue 54 la nivel de laborator în sistem static. Acest colorant cunoscut pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Yellow 17 sub agitare timp de 24 ore își menține integritatea fizică. Experimentele și datele existente în literatură arată că procesul de uscare are un efect nesemnificativ asupra integrității fizice a nămolului aerobic granular uscat. 4.2.3.2. Autoclavarea Bacterii Hu (1996) a utilizat bacterii Gram-negative vii și autoclavate pentru îndepărtarea coloranților reactivi și a indicat că celulele autoclavate au o capacitate mai mare de reținere decât celulele vii, datorită creșterii ariei suprafeței produse de ruperea celulelor în decursul autoclavării
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de 24 ore își menține integritatea fizică. Experimentele și datele existente în literatură arată că procesul de uscare are un efect nesemnificativ asupra integrității fizice a nămolului aerobic granular uscat. 4.2.3.2. Autoclavarea Bacterii Hu (1996) a utilizat bacterii Gram-negative vii și autoclavate pentru îndepărtarea coloranților reactivi și a indicat că celulele autoclavate au o capacitate mai mare de reținere decât celulele vii, datorită creșterii ariei suprafeței produse de ruperea celulelor în decursul autoclavării. Bacillus subtilis (KCCM 11316) a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
SEM. Diametrele hifelor biomasei native și modificate au fost de aproximativ 2 și respectiv 3 μm (Figura 4.22). - Modificarea chimică a biomasei de Corynebacterium glutamicum prin reacția cu anhidrida succinică Capacitatea biosorbției Methylene Blue cu biomasa de Corynebacterium glutamicum (bacterie gram-pozitivă) se îmbunătățește prin tratarea cu anhidrida succinică, care produce modificarea chimică a grupărilor aminice, cu formare de grupări carboxil. Biomasa reziduală provenită dintr-un proces industrial fermentativ (de fabricare a acizilor nucleici) a fost obținută sub forma unei pulberi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
studiat. - Modificarea chimică a biomasei de Corynebacterium glutamicum prin reticulare cu polietilenimina (PEI) Capacitatea de biosorbție a Corynebacterium glutamicum se mărește prin reticularea cu polietilenimina (PEI) (Mao și al., 2009a), deoarece grupele amino (primare și secundare) din pereții celulari ai bacteriei interacționează electrostatic cu anionii colorantului reactiv. Domeniul de pH acid favorizează biosorbția colorantului Reactive Red 4, datorită protonării grupelor amino. Desorbția a avut loc la pH 9, cu regenerarea biomasei și reutilizarea în mai multe cicluri. Practic, 10 g biomasă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fluidizat, cu avantaje legate de mărimea particulelor, regenerarea și reutilizarea biomasei, ușoara separare a biomasei din efluent, saturarea maximă a biomasei și obturarea minimă a coloanei în condițiile de curgere continuă (Hu și Reeves, 1997). 4.2.6.2. Entraparea bacteriei Corynebacterium glutamicum, în matrice de alginat Pulberea uscată a bacteriei Gram pozitive C. glutamicum a fost obținută din biomasa reziduală provenită din procesul fermentativ de obținere a lizinei (Vijayaraghavan și al., 2007). După măcinare și sitare s-au selectat particulele
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biomasei, ușoara separare a biomasei din efluent, saturarea maximă a biomasei și obturarea minimă a coloanei în condițiile de curgere continuă (Hu și Reeves, 1997). 4.2.6.2. Entraparea bacteriei Corynebacterium glutamicum, în matrice de alginat Pulberea uscată a bacteriei Gram pozitive C. glutamicum a fost obținută din biomasa reziduală provenită din procesul fermentativ de obținere a lizinei (Vijayaraghavan și al., 2007). După măcinare și sitare s-au selectat particulele de 0,1-0,25 mm. Biomasa (10 g L-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
glutamicum entrapată în sferele de alginat nu a reușit, deoarece imaginea SEM 5000 nu a fost clară (Figura 4.31b). Suprafața neregulată apare rugoasă în anumite zone și nu sunt evidențiate clar celule bacteriene imobilizate. 4.2.6.3. Entraparea bacteriei Bacillus subtilis în matrice de alginat Pentru imobilizarea celulelor bacteriene de B. subtilis uscate prin congelare, acestea au fost resuspendate în alginat de sodiu 2%. Amestecul de alginat de sodiu - B. subtilis a fost introdus în picături fine într-o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cm diametru și 54 cm înălțime au fost introduse în jur de 300 g perle, care corespund la 50 g biomasă (masă uscată) (Prigione și al., 2008b). 4.2.6.5. Entraparea microalgei Scenedesmus quadricauda, în matrice de alginat Spre deosebire de bacterii și fungi, microalgele utilizează lumina ca sursă de energie, facilitând menținerea metabolismului în absența surselor de carbon organic. Din punct de vedere practic, aplicarea unui astfel de biosorbent la tratamentul unor ape reziduale este restricționată, datorită dificultăților de recoltare a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se observă în Figura 4.34, picurile de la 1598, 1414 și 1030 cm-1 deplasate puternic și/sau lărgite dovedesc că procesul de tratament termic a fost eficient pentru modificarea proprietăților de suprafață ale biomasei algei. 4.2.6.6. Entraparea bacteriei Corynebacterium glutamicum, în matrice polisulfonă Un amestec de N,N-dimetil formamidă (DMF) cu 9% polisulfonă a fost agitat timp de 10 ore. În amestecul preparat au fost introduse cantități diferite de biomasă (2-14%) apoi produsul rezultat a fost introdus sub
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
avansat de cunoștințe acumulate cu privire la biosorbția ionilor metalici și o serie de aspecte ale mecanismelor sunt valabile și în acest caz (Dulman, 2004; Vijayaraghavan și Yun, 2008a). După cum s-a arătat anterior, tipurile de microorganisme implicate sunt diverse și includ bacteriile, fungii, levurile și microalgele. S-a stabilit că, în general, îndepărtarea microbiologică a coloranților este rezultatul a patru mecanisme: adsorbția, schimbul ionic, bioacumularea și îndepărtarea prin produși de metabolism. Biosorbția și schimbul ionic se întâlnesc atât la celulele microbiene vii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În continuare, în acest subcapitol se vor aborda aspectele semnificative ale mecanismelor implicate în reținerea unor coloranți textili cu microorganisme. Înainte de a discuta detaliat variantele existente, vom prezenta un exemplu tipic legat de complexitatea procesului de adsorbție a coloranților de către bacterii, care reflectă afinitățile 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
implicate în reținerea unor coloranți textili cu microorganisme. Înainte de a discuta detaliat variantele existente, vom prezenta un exemplu tipic legat de complexitatea procesului de adsorbție a coloranților de către bacterii, care reflectă afinitățile 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tipic legat de complexitatea procesului de adsorbție a coloranților de către bacterii, care reflectă afinitățile 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 numeroase și variate. În general, se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 elective, diferențiale, care scot în evidență particularitățile chimice și structurale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 elective, diferențiale, care scot în evidență particularitățile chimice și structurale ale bacteriilor (colorația Gram, Ziehl-Neelsen, sau colorații pentru capsulă, spori etc.). Pătrunderea soluției colorate în celulă este un fenomen fizico-chimic și constă în fixarea colorantului, combinarea acestuia cu materia celulară, în special cu proteinele celulare. Natura chimică a procesului de fixare a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulă, este mai greu redus decât 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 colorației Gram poate fi explicat ținând cont de fazele implicate. Prima fază, de colorare, corespunde adsorbției și difuziunii colorantului bazic (violet de metil, violet de gențiană sau cristal violet
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 colorației Gram poate fi explicat ținând cont de fazele implicate. Prima fază, de colorare, corespunde adsorbției și difuziunii colorantului bazic (violet de metil, violet de gențiană sau cristal violet) în interiorul protoplasmei. Mordantul, respectiv soluția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ținând cont de fazele implicate. Prima fază, de colorare, corespunde adsorbției și difuziunii colorantului bazic (violet de metil, violet de gențiană sau cristal violet) în interiorul protoplasmei. Mordantul, respectiv soluția Lugol, reacționează cu colorantul dând naștere unui complex insolubil. În celulele bacteriilor Gram pozitive complexul mordant-colorant este puternic 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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. Practic se realizează cu ajutorul unui
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]