Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tách isolates Serratia marcescens chịu được uranium và phân tích khả năng sử dụng của chúng cho quá trình bioadsorption uranium U(VI) ở điều kiện khí hóa
Tóm tắt
Các phương pháp làm giàu nhắm vào các quần thể chịu được uranium trong số các vi khuẩn hiếu khí, chemo-heterotrophic có thể nuôi cấy từ đất tầng sâu ở Domiasiat (mỏ uranium loại sa thạch lớn nhất Ấn Độ, chứa hàm lượng quặng trung bình là 0.1 % U3O8), cho thấy sự xuất hiện rộng rãi của Serratia marcescens. Năm isolate đại diện S. marcescens được phân loại theo phương pháp phân loại đa phương thức. Phân tích di truyền từ chuỗi gen 16S rRNA cho thấy mối liên hệ của chúng với S. marcescens ATCC 13880 (tương đồng ≥99.4%). Các đặc điểm sinh hóa và hồ sơ DNA đa hình ngẫu nhiên đã chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các isolate đại diện và chủng loại. Nồng độ ức chế tối thiểu đối với uranium U(VI) mà các isolate tự nhiên này thể hiện là từ 3.5–4.0 mM. Khi đánh giá các đặc tính hấp phụ uranyl của chúng, thấy rằng tất cả các isolate này đều có khả năng loại bỏ gần 90–92% (21–22 mg/L) và 60–70% (285–335 mg/L) U(VI) khi bị thách thức với dung dịch uranyl nitrate 100 μM (23.8 mg/L) và 2 mM (476 mg/L), tương ứng, ở pH 3.5 trong vòng 10 phút tiếp xúc. Năng lực này vẫn được duy trì bởi các isolate ngay cả sau 24 giờ ủ. Các bài kiểm tra khả năng sống sót đã xác nhận khả năng chịu đựng của các isolate này đối với nồng độ độc hại của uranium U(VI) hòa tan tại pH 3.5. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên báo cáo về các vi sinh vật chemoheterotroph hiếu khí chịu được uranium được thu thập từ khu vực có quặng uranium nguyên sơ ở Domiasiat.
Từ khóa
#Serratia marcescens #uranium U(VI) #bioadsorption #đất tầng sâu #vi khuẩn hiếu khíTài liệu tham khảo
Acharya, C., D. Joseph, and S.K. Apte. 2009. Uranium sequestration by a marine cyanobacterium, Synechococcus elongatus strain BDU/75042. Bioresour. Technol. 100, 2176–2181.
Altschul, S.F., T.L. Madden, A.A. Schaeffer, J. Zhang, Z. Zhang, W. Miller, and D.J. Lipman. 1997. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res. 25, 3389–3402.
Angle, J.S., R.L. Chaney, and D. Rhee. 1993. Bacterial resistance to heavy metals related to extractable and total metal concentrations in soil and media. Soil Biol. Biochem. 25, 1465–1466.
Barkay, T. and J. Schaefer. 2001. Metal and radionuclide bioremediation: issues, considerations and potentials. Curr. Opin. Microbiol. 4, 318–323.
Choudhary, S. and P. Sar. 2009. Characterization of a metal resistant Pseudomonas sp. isolated from uranium mine for its potential in heavy metal (Ni2+, Co2+, Cu2+ and Cd2+) sequestration. Bioresour. Technol. 100, 2482–2492.
Chun, J., J-H. Lee, Y. Jung, M. Kim, S. Kim, B.K. Kim, and Y.W. Lim. 2007. EzTaxon: a web-based tool for the identification of prokaryotes based on 16S ribosomal RNA gene sequences. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 57, 2259–2261.
Davis, L.G., M.D. Dibner, and J.F. Battey. 1986. Basic methods in molecular biology, pp. 42–43. Elsevier Sci Publ, 3rd ed. New York, NY, USA.
Fortin, C., F.H. Denison, and J. Garnier-Laplace. 2007. Metal phytoplankton interactions: Modelling the effect of competing ions (H+, Ca2+, and Mg2+) on uranium uptake. Environ. Toxicol. Chem. 26, 242–248.
Francis, A.J., J.B. Gillow, C.J. Dodge, R. Harris, T.J. Beveridge, and H.W. Papenguth. 2004. Uranium association with halophilic and non-halophilic bacteria and archaea. Radiochim. Acta. 92, 481–488.
Grimont, F. and P.A. Grimont. 1992. The Genus Serratia, pp. 2822–2848. In A. Balows, H.G. Trusper, M. Dworkin, W. Harder, and K.H. Schleifer (eds.), The Prokaryotes. 2nd ed. vol. 3. Springer-Verlag, New York, NY, USA.
Haferburg, G. and E. Kothe. 2007. Microbes and metals: interactions in the environment. J. Basic Microbiol. 47, 453–467.
Koch, A.L. 1981. Growth measurement, pp. 179–207. In P. Gerhaldt, R.G.E. Murray, R.N. Costilow, E.W. Nestar, W.A. Wood, N.R. Krieg, and G.B. Phillips (eds.), Manual of methods for general bacteriology. American Society of Microbiology, Washington, DC, USA.
Martinez, R.J., Y. Wang, M.A. Raimondo, J.M. Coombs, T. Barkay, and P.A. Sobecky. 2006. Horizontal gene transfer of PIB-type ATPases among bacteria isolated from radionuclide- and metal-contaminated subsurface soils. Appl. Environ. Microbiol. 72, 3111–3118.
Nies, D.H. 1999. Microbial heavy-metal resistance. Appl. Microbiol. Biotechnol. 51, 730–750.
Ohnuki, T., T. Yoshida, T. Ozaki, M. Samadfam, N. Kozai, K. Yubuta, T. Mitsugashira, T. Kasama, and A.J. Francis. 2005. Interactions of uranium with bacteria and kaolinite clay. Chem. Geol. 220, 237–243.
Pollmann, K., J. Raff, M. Merroun, K. Fahmy, and S. Selenska-Pobell. 2006. Metal binding by bacteria from uranium mining waste piles and its technological applications. Biotechnol. Adv. 24, 58–68.
Raju, D., R.P. Selvam, and S.N. Virnave. 1989. Characterisation of the upper cretaceous lower mahadek sandstone and its uranium mineralisation in the Domiasiat-Gomaghat Pdengshakap area, Meghalaya, India. Expl. Res. Atom Minerals 2, 1–27.
Ramana, M.V., D.G. Thomas, and S. Varughese. 2001. Estimating nuclear waste production in India. Curr. Sci. 81, 1458–1462.
Roane, T.M. and S.T. Kellogg. 1996. Characterization of bacterial communities in heavy metal contaminated soils. Can. J. Microbiol. 42, 593–603.
Rohlf, F.J. 1990. NTSYS-pc. Numerical taxonomy and multivariate analysis system, version 2.0. Exeter software, New York, NY, USA.
Ruggiero, C.E., H. Boukhalfa., J.H. Forsythe, J.G. Lack, L.E. Hersman, and M.P. Neu. 2005. Actinide and metal toxicity to prospective bioremediation bacteria. Environ. Microbiol. 7, 88–97.
Savvin, S.B. 1961. Analytical use of arsenazo III: determination of thorium, zirconium, uranium and rare earth elements. Talanta. 8, 673–685.
Schmidt, A., G. Haferburg, M. Sineriz, D. Merten, G. Buchel, and E. Kothe. 2005. Heavy metal resistance mechanisms in actinobacteria for survival in AMD contaminated soils. Chem. Erde. Geo. Chem. 65, 131–144.
Sengupta, B., R. Bahuguna, S. Kumar, R. Singh, and R. Kaul. 1991. Discovery of a sandstone-type uranium deposit at Domiasiat, West Khasi hills district, Meghalaya, India. Curr. Sci. 61, 46–47.
Sneath, P.H.A. and R.R. Sokal. 1973. Numerical taxonomy: the principles and practice of numerical classification. W. H. Freeman, San Francisco, USA.
Suzuki, Y. and J.F. Banfield. 2004. Resistance to, and accumulation of, uranium by bacteria from a uranium contaminated site. Geomicrobiol. J. 21, 113–121.
Tamura, K., J. Dudley, M. Nei, and S. Kumar. 2007. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0. Mol. Biol. Evol. 24, 1596–1599. 〈10.1093/molbev/msm092〉.
Yilmaz, E.I. 2003. Metal tolerance and biosorption capacity of Bacillus circulans strain EB1. Res. Microbiol. 154, 409–415.