طراحی ماتریکس ترکیبی L18 تاگوچی برای بهبود عملکرد مخمر بومی Trichosporon Sp. Cas Se5 در حذف سلنیت

زمینه و هدف: سلنیوم در سطوح پایین، اهمیت فیزیولوژیک دارد و به عنوان ریزمغذی ضروری برای انسان ها و حیوانات محسوب می‌شود. بااین‌حال، غلظت های بالای سلنیوم محلول (سلنیت)، منجر به مسمومیت حاد سلنیومی (سلنوزیس) می‌شود. این مطالعه باهدف کاربرد روش تاگوچی به عنوان یک روش موثر، کارآمد و بدون نیاز به تعداد زیاد آزمایش، جهت بهینه کردن حذف سلنیت انجام شد. مواد و روش‌ها: متغیرهای مستقل در این مطالعه؛غلظت اولیه یون سلنیت، غلظت اولیه بیومس سلول، غلظت اولیه کلرید سدیم، دور همزن و ph بودند که هرکدام دارای سه سطح بودند. برای متغیرهای مذکور آرایه متعامد l18 طراحی شد. آزمایش ها سه بار تکرار و میانگین مقادیر آن‌ها به صورت نتایج نهایی به کمک نرم‌افزار qualitek4 مورد تجزیه‌وتحلیل آماری قرار گرفت.نتایج: عوامل با تاثیر معنی‌داری بر فرآیند حذف میکروبی سلنیت به ترتیب اهمیت یون سلنیت در غلظت 8 گرم در لیتر، دور شیکر rpm80، کلرید سدیم در غلظت 2.5 درصد وزنی/حجمی، بیومس سلول در غلظت 40 گرم در لیتر و ph برابر 6.8 تعیین شدند. تحت شرایط بهینه، ماکزیمم حذف سلنیت در سطح معنی‌داری 5% (p< 0.05)، 92.1 درصد پس از 48 ساعت گرما گذاری تخمین زده شد.نتیجه‌گیری: مطالعه اخیر نخستین گزارش از کاربرد موفقیت آمیز روش تاگوچی در بهینه‌سازی حذف سلنیت تحت شرایط سلول های در حال استراحت مخمر بومیtrichosporon sp. به عنوان کاتالیست زیستی است. بنابراین استفاده از روش های بهینه‌سازی انجام‌شده در این تحقیق را می توان برای زیست پالایی محیط های آلوده پیشنهاد نمود.

Designing Matrix L18 Trials via Taguchi Model to Improve Performance of Trichosporon sp. Cas se5 in the Selenite Removal

Background Objectives: Low selenium level is considered as an essential nutrient for humans and animals. However, selenium, in the form of selenite, is very toxic at high concentrations and leads to acute selenium poisoning (selenosis). The current project was done using the Taguchi method as an efficient, effective method, and without the need for a large number of experiments to optimize selenite removal.Materials Methods: The independent variables at three levels include: initial concentrations of selenite, biomass and NaCl, initial pH, and agitation. L18 orthogonal array was designed for these variables. The experiments were repeated three times and their mean amounts were analyzed using Qualitek4.Results: The factors which had a significant impact on the selenite removal in order of importance were as follows: selenite ion (8 g/L), agitation (80 rpm), NaCl (2.5% w/v), biomass (40 g/L), and pH 6.8. Under optimal conditions in the selected levels of these factors, approximately 92.1% of selenite was removed after 48 h of incubation, at the 5% significance level (p< 0/05).Conclusion: The current study is the first report of the successful application of the Taguchi method in the optimization of selenite removal under resting cells of Trichosporon sp. as biocatalysts. Therefore, the optimization techniques used in the present study can be proposed for the bioremediation of contaminated environments.