کارایی مخمر ساکارومایسس سرویزیه در حذف آنتی‫ بیوتیک سفتریاکسون از محیط‌های آبی: مطالعه سینتیک، ایزوترم جذب و ترمودینامیک

زمینه و هدف: یکی از آلاینده های بالقوه خطرناک، آنتی‌بیوتیک‌ها بوده که در محیط زیست باعث ایجاد اثرات سوء بر عملکرد طبیعی اکوسیستم و همچنین زنجیره غذایی می شوند. مطالعه حاضر با هدف بررسی حذف آنتی‌بیوتیک سفتریاکسون توسط بیوجاذب ساکارومایسس سرویزیه از محیط‌های آبی انجام گردید.روش کار: این مطالعه از نوع تجربی بوده که در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام شد. سوش قارچ از مرکز کلکسیون قارچ ها و باکتری صنعتی ایران تهیه گردید. بعد از فعال سازی سوش قارچ، پلیت ها به مدت 7 تا 10 روز در دمای c° 25 در انکوباتور قرار داده شدند. کشت های قارچی به صورت یخ خشک به محیط کشت پوتیتو دکستروز آگار (pda) انتقال داده و سپس از محیط رشد مایع پوتیتو دکستروز براث (pdb) استفاده گردید. به منظور تعیین راندمان جذب سفتریاکسون از محیط های آبی، تاثیر متعیرهای موثر در فرایند جذب نظیر ph، غلظت اولیه آنتی بیوتیک، مقدار بیوجاذب، زمان تماس و دما مورد بررسی قرار گرفتند. خصوصیات سطحی، فیزیکی و ساختاری بیوجاذب تولید شده با تکنیک‌های ftir، sem و bet ارزیابی گردید. تعیین پارامترهای ترمودینامیک، ایزوترم‌های تعادلی و سینتیک‌های فرایند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت سفتریاکسون در محلول ها توسط دستگاه اسپکتروفتومتر نور مرئی فرابنفش در طول موج 276 نانومتر اندازه گیری شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که حداکثر جذب سفتریاکسون در ph برابر 6، غلظت اولیه سفتریاکسون 10 میلی گرم در لیتر، دوزجاذب 75/0 گرم، زمان تماس 120 دقیقه و دمای 25 سیلسیوس (78%) به دست آمد. جذب سطحی سفتریاکسون بر روی بیوجاذب از ایزوترم لانگمیر (903/0=r^2) تبعیت کرده و مطالعات سینتیکی، همبستگی بیشتری با معادله شبه درجه دوم (961/0=r^2) داشت.نتیجه گیری: از مطالعه حاضر می توان نتیجه گرفت که بیوجاذب تولید شده از مخمر نان می تواند به عنوان یک جاذب موثر و ارزان قیمت جهت حذف آنتی‌بیوتیک سفتریاکسون از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

efficiency of saccharomyces cerevisiae in ceftriaxone removal from aquatic environments: kinetic, isotherm of absorption and thermodynamics study

background & objectives: antibiotics are potentially harmful contaminants, which can cause harmful effects on environmental equilibrium of ecosystems and the food chain. the aim of this study was to investigate the removal of ceftriaxone antibiotic by saccharomyces cerevisiae biosorbent from aquatic environments.methods: this experimental study was conducted in a lab-scale batch reactor as discontinuous. the fungus strain was collected from the “persian type culture collection of iran”. after activating fungus strain, the plates were placed in incubator for 7 to 10 days at 25°c. fungus cultures were transferred to a potato dextrose agar medium (pda) in the form of dry ice and subsequently cultivated in potato dextrose broth (pdb) medium. in order to determine the adsorption efficiency of ceftriaxone from aqueous solutions, the impact of variables effected on adsorption including ph, initial concentration of antibiotic, biosorbent dose, contact time and temperature were investigated. the physical, structural and surface properties of produced biosorbent were determined by ftir, sem and bet techniques. also, thermodynamic parameters, adsorption isotherms and adsorption kinetics were studied. ceftriaxone concentrations were measured by uv-visible spectrophotometer in 276 nm wavelength.results: the results showed that the maximum absorption of ceftriaxone was 78% at ph=6, the initial ceftriaxone concentration of 10 mg/l, the absorbent dose of 0.75 g, the contact time of 120 min and temperature of 25°c. the surface adsorption of ceftriaxone on biosorbent was followed by langmuir isotherm (r2=0.903), and kinetic processes were more correlated with the pseudo-second order model (r2=0.961).conclusion: it can be concluded from present study that the biosorbent produced from baker’s yeast can be used as an effective and inexpensive adsorbent for ceftriaxone removal from aqueous solutions.