جداسازی و شناسایی سویه بومی قارچی Aspergillus niger ZRS14 با قابلیت تحمل پذیری بالا به یون روی و کاربرد سوپرناتانت آن در سنتز خارج سلولی نانو ذره اکسید روی

Abstract

مقدمه : نانوذره اکسید روی کاربرد وسیعی در زیست واکنشگرها، اپتیک، مکانیک، مغناطیس و انرژی، پزشکی و بهداشتی دارد. در ساخت نانوذرات روی به روش‏ها‏ی فیزیکی- شیمیایی، مشکلاتی از قبیل آلودگی محیط زیست، هزینه بر و پیچیده بودن فرآیند سنتز وجود دارد. بنابراین، نیاز به توسعه روش‏ها‏ی زیستی تولید نانوذرات از نظر دستیابی به ذراتی متحد الشکل، مصرف انرژی پایین، خلوص بالا، آلودگی زیست محیطی کمتر و سهولت کار وجود دارد. این تحقیق بر غربال‏گری و جداسازی سویه‏ها‏ی بومی قارچی با قابلیت تحمل پذیری بالا به یون سمی روی و امکان استفاده از ترشحات قارچی به‏عنوان کاتالیزورهای زیستی برای سنتز خارج سلولی نانوذرات اکسید روی متمرکز شده است . مواد و روش ‏‏ ها: در یک‏سری آزمایش‏های غربال‏گری تعداد 15 سویه قارچی براساس مشاهدات میکروسکوپی، ماکروسکوپی و آزمایش‏های ریخت شناسی تشخیصی، از خاک‏های معادن روی و سرب انگوران زنجان، براساس تکنیک غنی سازی انتخابی، جدا‏سازی شدند. تحمل‏پذیری ذاتی سویه‏ها‏ی جدا شده نسبت به یون سمی روی در محیط‏ها‏ی کمپلکس و سنتتیک به روش رقت در آگار تعیین شد. سوپرناتانت‏ها‏ ی حاصل از قارچ‏ها‏ی جداسازی شده با محلول استات روی در شیکر انکوباتوردار به مدت 72 ساعت گرماگذاری شدند و گونه قارچی که قادر به سنتز نانوذرات اکسید روی بود، شناسایی شد. نانوذره اکسید روی تشکیل شده در محلول واکنش زیست تبدیلی با استفاده از روش‏ها‏ی اسپکتروفتومتری، طیف سنجی و میکروسکوپی بررسی شد . نتایج: از میان 15سویه قارچی غربال‏گری شده، سویه ZRS14 که دارای بالاترین تحمل پذیری نسبت به یون سمی روی بود، به‏عنوان سویه منتخب از نظر صفات فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و همچنین، فیلوژنی و مولکول تحت عنوان Aspergillus niger strain ZRS14 شناسایی و در بانک جهانی اطلاعات ژنی NCBI ، با شماره قابل دسترسی KF414527 ، ثبت شد. در ادامه این تحقیق، سوپرناتانت حاصل از قارچ A . niger ZRS14 جداسازی شده، با محلول استات روی (با غلظت نهایی 250 میلی‏گرم در لیتر یون روی) در شیکر انکوباتوردار با دور rpm 150 و به دور از نور، در دمای 28 درجه سانتی‏گراد به مدت 72 ساعت گرماگذاری شد. سپس، بررسی تولید نانوذرات به‏صورت ماکروسکوپی با تغییر رنگ محلول واکنش، بررسی طیف سنجیUV - vis مربوط به پلاسمون رزونانس سطحی نانوذرات، تحلیل طیف پراکندگی عنصری اشعه ایکس ( XRD ) و میکروگراف‏ها‏ی بدست آمده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی SEM ، انجام شد. یافته‏ها‏ی بدست آمده نشان داد که سوپرناتانت جمع آوری شده از قارچ A . niger ZRS14 ، قادر به سنتز نانوذرات اکسید روی با توزیع کمابیش باریک اندازه ذرات و متوسط اندازه ذرات 32 نانومتر بود . بحث و نتیجه ‏ گیری: با توجه به سنتز خارج سلولی نانوذره اکسید روی، می توان امیدوار بود از سویه بومی A. n iger ZRS14 غربال‏گری شده در پژوهش اخیر، به‏عنوان یک بیوکاتالیزور کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تهیه زیستی نانوذرات فلزی اکسید روی در مقیاس‏ها‏ی بزرگتر از مقیاس آزمایشگاهی استفاده شود .