Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu cân bằng và động học hấp phụ đồng bởi sinh khối Ceriporia lacerata đã chết tách chiết từ lớp thảm thực vật của một loài thực vật xâm lấn tại Trung Quốc
Tóm tắt
Ceriporia lacerata, một chủng nấm mục trắng được tách chiết từ lớp thảm thực vật của một loài thực vật xâm lấn (Solidago canadensis) tại Trung Quốc, vẫn chưa được biết đến nhiều về các đặc tính và ứng dụng của nó. Trong nghiên cứu này, các tính chất hấp phụ đồng(II) sinh học của sinh khối C. lacerata bị bất hoạt bởi formaldehyde đã được khảo sát theo pH ban đầu, nồng độ đồng(II) ban đầu và thời gian tiếp xúc. Hơn nữa, sự cân bằng hấp phụ và động học cũng đã được mô phỏng. pH tối ưu được xác định là 6.0 trong các điều kiện thí nghiệm với nồng độ đồng(II) ban đầu 100 mg/L, liều sinh khối 2 g/L, thời gian tiếp xúc 12 h, tốc độ lắc 150 r/min và nhiệt độ 25°C. Cân bằng hấp phụ mất khoảng 1 giờ trong các điều kiện thí nghiệm với pH 6.0, nồng độ đồng(II) ban đầu 100 mg/L, liều C. lacerata 2 g/L, tốc độ lắc 150 r/min và nhiệt độ 25°C. Tại pH tối ưu 6.0, lượng hấp thụ đồng(II) cao nhất đạt 6.79 và 7.76 mg/g cho nồng độ đồng(II) ban đầu lần lượt là 100 và 200 mg/L (với các tham số thí nghiệm khác là liều C. lacerata 2 g/L, tốc độ lắc 150 r/min và nhiệt độ 25°C). Mô hình hấp phụ giả động lực bậc hai cho kết quả điều chỉnh tốt nhất cho động học hấp phụ đồng(II). Dữ liệu cân bằng rất phù hợp với cả hai mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich. Không cần xử lý bằng axit hoặc kiềm thêm để cải thiện các tính chất hấp phụ, sinh khối C. lacerata bị bất hoạt formaldehyde cho thấy đặc tính hấp phụ tốt trong việc loại bỏ đồng(II) từ dung dịch nước.
Từ khóa
#Ceriporia lacerata #hấp phụ đồng #sinh khối #động học hấp phụ #đẳng nhiệt hấp phụ #nước #thực vật xâm lấnTài liệu tham khảo
Sánchez A, Ballester A, Blázquez ML, González F, Muñoz J, Hammaini A. Biosorption of copper and zinc by Cymodocea nodosa. FEMS Microbiol Rev. 1999;23(5):527–36.
Çabuk A, Akar T, Tunali S, Gedikli S. Biosorption of Pb(II) by industrial strain of Saccharomyces cerevisiae immobilized on the biomatrix of cone biomas of Pinus nigra: equilibrium and mechanism analysis. Chem Eng J. 2007;131(1–3):293–300.
Pümpel T, Schinner F. Native fungal pellets as a biosorbent for heavy metals. FEMS Microbiol Rev. 1993;11(1–3):159–64.
Ahluwalia SS, Goyal D. Microbial and plant derived biomass for removal of heavy metals from wastewater. Bioresource Technol. 2007;98(12):2243–57.
Kapoor A, Viraraghavan T. Fungal biosorption - an alternative treatment option for heavy metal bearing wastewaters: a review. Bioresource Technol. 1995;53(3):195–206.
Kapoor A, Viraraghavan T, Cullimore DR. Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger. Bioresource Technol. 1999;70(1):95–104.
Say R, Denizl A, Arıca MY. Biosorption of cadmium(II), lead(II) and copper(II) with the filamentous fungus Phanerochaete chrysosporium. Bioresource Technol. 2001;76(1):67–70.
Treen-Sears M, Volesky B, Neufeld RJ. Ion exchange/complexation of the uranyl ion by Rhizopus biosorbent. Biotechnol Bioeng. 1984;26(11):809–14.
Fourest E, Roux JC. Heavy metal biosorption by fungal mycelial by products: mechanisms and influence of pH. Appl Microbiol Biotechnol. 1992;37(3):399–403.
Veit MT, Tavares CRG, Gomes-da-Costa SM, Guedes TA. Adsorption isotherms of copper(II) for two species of dead fungi biomass. Process Biochem. 2005;40(10):3303–8.
Tobin JM, Cooper DG, Neufeld RJ. Uptake of metal ions by Rhizopus arrhizus biomass. Appl Environ Microbiol. 1984;47(4):821–4.
De Rome L, Gadd GM. Copper adsorption by Rhizopus arrhizus, Cladosporium resinae and Penicillium italicum. Appl Microbiol Biotechnol. 1987;26(1):84–90.
Özer A, Ekiz HI, Özer D, Kutsal T, Çağlar A. A stage purification process to remove heavy metal ions from wastewater using Rhizopus arrhizus. Process Biochem. 1991;32(44):319–26.
Bahadir T, Bakan G, Altas L, Buyukgungor H. The investigation of lead removal by biosorption: an application at storage battery industry wastewaters. Enzyme Microb Technol. 2007;41(1–2):98–102.
Townsley CC, Ross IS. Copper uptake in Aspergillus niger during batch growth and in nongrowing mycelial suspension. Exp Mycol. 1986;10(4):281–8.
Huang C, Huang CP, Morehart AL. Proton competition in Cu(II) adsorption by fungal mycelia. Water Res. 1991;25(11):1365–75.
Rostami K, Joodaki MR. Some studies of cadmium adsorption using Aspergillus niger, Penicillium austurianum, employing an airlift fermenter. Chem Eng J. 2002;89(1–3):239–52.
Niu H, Xu XS, Wang JH. Removal of lead from aqueous solutions by Penicillium biomass. Biotechnol Bioeng. 1993;42(66):785–7.
Volesky B, May-Phillips HA. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae. Appl Microbiol Biotechnol. 1995;42(5):797–806.
Baldrian P. Interactions of heavy metals with white-rot fungi. Enzyme Microb Technol. 2003;32(1):78–91.
Bayramoğlu G, Bektaş S, Arıca MY. Biosorption of heavy metal ions on immobilized white-rot fungus Trametes versicolor. J Hazard Mater. 2003;B101(3):285–300.
Suhara H, Maekawa N, Kaneko S, Hattori T, Sakai K, Kondo R. A new species, Ceriporia lacerata, isolated from white-rotted wood. Mycotaxon. 2003;86:335–47.
Suhara H, Daikouku C, Takata H, Suzuki S, Matsufuji Y, Sakai K, et al. Monitoring of white-rot fungus during bioremediation of polychlorinated dioxin-contaminated fly ash. Appl Microbiol Biotechnol. 2003;62(5–6):601–7.
Kim G, Lim Y, Song Y, Kim J. Decay fungi from playground wood products in service using 28S rDNA sequence analysis. Holzforschung. 2005;59(44):459–66.
Cui B, Wei Y, Dai Y. Polypores from Zijin Mountain, Jiangsu province. Mycosystema. 2006;25(1):9–14.
Xu L, Zhu Y, He XB, Han GM, Tian XJ. Evaluation of a new fungus Ceriporia lacerate strain P2—its ability to decolorize Alizarin Red and Methyl Orange. World J Microbiol Biotechnol. 2008;24(12):3097–104.
Chowdhary A, Agarwal K, Kathuria S, Singh PK, Roy P, Gaur SN, et al. Clinical significance of filamentous basidiomycetes illustrated by isolates of the novel opportunist Ceriporia lacerata from the human respiratory tract. J Clin Microbiol. 2013;51(2):585–90.
Kim JH, Park YK, Kim JE, Lee SP, Kim BC, Jang BC. Crude extract of Ceriporia lacerata has a protective effect on dexamethasone-induced cytotoxicity in INS-1 cells via the modulation of PI3K/PKB activity. Int J Mol Med. 2013;32(1):179–86.
Singh SK, Doshi A, Pancholy A, Pathak R. Biodiversity in wood-decay macro-fungi associated with declining arid zone trees of India as revealed by nuclear rDNA analysis. Eur J Plant Pathol. 2013;136(2):373–82.
Lee EJ, Lee SP. Novel bioconversion of sodium glutamate to γ-Amino butyric acid by co-culture of Lactobacillus plantarum K154 in Ceriporia lacerata culture broth. Food Sci Biotechnol. 2014;23(6):1997–2005.
Kim MJ, Kim JJ, Kim GH. Metal tolerance and sorption potential of indigenous basidiomycetous fungi. In: Proceeding of Korean Timber Engineering Society; 2011. p. 88–89.
Ho YS, Wase DAJ, Foster CF. Kinetic studies of competitive heavy metal adsorption by sphagnum peat. Environ Technol. 1996;7(1):71–7.
Benquella B, Benaissa H. Cadmium removal from aqueous solution by chitin: kinetic and equilibrium studies. Water Res. 2002;36(10):2463–74.
Pino GH, de Mesquita LMS, Torem ML, Pinto GAS. Biosorption of cadmium by green coconut shell powder. Miner Eng. 2006;19(5):380–7.
Langmuir I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. J Am Chem Soc. 1918;40(9):1361–403.
Sağ Y, Kaya A, Kutsal T. The simultaneous biosorption of Cu(II) and Zn(II) on Rhizopus arrhizus: application of the adsorption models. Hydrometallurgy. 1998;50(3):297–314.
Aksu Z, Gönen F, Demircan Z. Biosorption of chromium(VI) ions by Mowital B30H resin immobilized activated sludge in a packed bed: comparison with granular activated carbon. Process Biochem. 2002;38(2):175–86.
Galli E, Mario FD, Rapanà P, Lorenzoli P, Angelini R. Copper biosorption by Auricularia polytricha. Lett Appl Microbiol. 2003;37(2):133–7.
Ozer A, Ozer E. Comparative study of the biosorption of Pb(II), Ni(II) and Cr(VI) ions onto S. cerevisiae: determination of biosorption heats. J Hazard Mater. 2003;B100(1–3):219–29.
Iqbal M, Edyvan RGJ. Biosorption of lead, copper and zinc ions on loofa sponge immobilized biomass of Phanerochaete chrysosporium. Miner Eng. 2004;17(2):217–23.
Tewari N, Vasudevan P, Guha BK. Study on biosorption of Cr(VI) by Mucor hiemalis. Biochem Eng J. 2005;23(2):185–92.
Asmal M, Khan AH, Ahmad S, Ahmad A. Cole of sawdust in the removal of copper(II) from industrial wastes. Water Res. 1998;32(10):3085–91.
Huang CP, Ostovic FB. Removal of cadmium(II) by activated carbon adsorption. J Environ Eng. 1978;104(5):863–78.
Reed BE, Arunachalam S. Use of granular activated carbon columns for lead removal. J Environ Eng. 1994;120(2):416–36.
Beolchini F, Pagnanelli F, Reverberi AP, Vegliò F. Copper biosorption onto Rhizopus oligosporus: pH-edge tests and related kinetic and equilibrium modeling. Int Eng Chem Res. 2003;42(20):4881–7.
Li XN, Xu QY, Han GM, Zhu WQ, Chen ZH, He XB, et al. Equilibrium and kinetic studies of copper(II) removal by three species of dead fungal biomasses. J Hazard Mater. 2009;165:469–74.
Nuhoglu Y, Oguz E. Removal of copper(II) from aqueous solutions by biosorption on the cone biomass of Thuja orientalis. Process Biochem. 2003;38:1627–31.
Gabriel J, Baldrian P, Hladíková K, Háková M. Copper sorption by native and modified pellets of wood-rotting basidiomycetes. Lett Appl Microbiol. 2001;32(3):194–8.
Yan C, Wang S, Zeng A, Jin X, Xu Q, Zhao J. Equilibrium and kinetics of copper(II) biosorption by Myriophyllum spicatum L. J Environ Sci. 2005;17(6):1025–9.
Taty-Costodes VC, Fauduet H, Porte C, Delacroix A. Removal of Cd(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions by adsorption onto sawdust of Pinus sylvestris. J Hazard Mater. 2003;B105(1–3):121–42.
Kapoor A. Removal of heavy metals from aqueous solution by Aspergillus niger. PhD Thesis. Regina: University of Regina;1992.
Volesky B. Biosorption and me. Water Res. 2007;41(18):4017–29.
Akar T, Tunali S. Biosorption performance of Botrytis cinerea fungal by-products for removal of Cd(II) and Cu(II) ions from aqueous solutions. Miner Eng. 2005;18(11):1099–109.
Han R, Li H, Li Y, Zhang J, Xiao H, Shi J. Biosorption of copper and lead ions by waste beer yeast. J Hazard Mater. 2006;B137(3):1569–76.