1.9. Микроорганизмларни биосорбцион самарадорлик хусусиятлари
Биосорбция жараёнлари, авваламбор, микроорганизмларнинг ҳужайра деворини ўз ичига олганлиги сабабли, унинг модификацияси натижасида биосорбентнинг сорбцион хусусиятларини сезиларли даражада ўзгартириш мумкинлиги аниқ. Микроорганизм ҳужайраси сиртини ўзгартиришнинг энг оддий усули иситиш, автоклавлаш, музлатиш, ҳар хил ҳарорат оралиғида қуритиш ва лиофилизация бўлиши мумкин [116]. Кимёвий тозалаш эса биомассани (деионизация қилинган сув, метанол, этанол ва ювиш воситалари билан) ўзига хос ювишга, биомассанинг юза сиртини ўзгартириш учун формальдегид, глутаральдегид, ишқорий ёки кислотали гидролизлардан фойдаланган ҳолда ўзаро боғланишига ва биосорбция жараёнига сабаб бўладиган функционал гуруҳларга кириш имкониятига асосланган бўлиши мумкин [12].
Тадқиқотчилар такидлашларича [117], экстремал шароитларда (физикавий ёки кимёвий ишлов бериш) таъсирлашган хамиртуруш ҳужайралари оғир металл ионларига нисбатан бутунлай бошқа биосорбция хусусиятларини намойиш этиши мумкин. Яна бир тадқиқотда [99,118], қўзиқорин биомассасини олдиндан ишқорий ишлов берилиши оғир металл ионларининг биосорбциясининг сезиларли даражада ошишига олиб келганлигини, кислотали ишлов бериш эса уларга деярли таъсир кўрсатмаганлигини қайд этдилар. Муаллиф [118] Saccharomyces cerevisiae нинг биосорбция хусусиятларининг Cu (II) га нисбатан ўзгаришини уларни олдиндан метанол, формалдегид ва глутаральдегидлар билан ишлов бериш орқали исботлаб берди.
Карбоксил гуруҳларининг эстерификацияси ва аминогуруҳларни метиллаш каби олдиндан ишлов бериш натижасида улар мис ионларининг биосорбсиясида устувор ахамиятга эга бўлади. Ҳужайра деворининг термик ёки механик (ёки механик-ферментатив) парчаланишини ўз ичига олган ўлик микроорганизмларнинг физик модификацияси бўйича жараёнлар оғир металлар, радионуклидлар ва бошқа экотоксикантларнинг биосорбцияси учун жавоб берадиган "жойлар" юзасини ва фаол функционал гуруҳларнинг концентрациясини ошириши мумкин [119].
Микроорганизмларнинг биомассасини тижорат маҳсулоти бўлган биосорбентга айлантиришнинг классик схемаси кўрсатилган [12]. Шуниси аниқки, биосорбентларнинг сорбция ва операцион хусусиятларини оширишга қодир бўлган микроорганизмларга олдиндан самарали ишлов бериш биотехнологияни тижоратлаштиришга қаратилган тадқиқотларнинг ваколатига айланиши мумкин. Ушбу усуллардан бири тирик ва ўлик микроорганизмларни қаттиқ матрицада иммобилизация қилиш технологиясини ишлаб чиқишдир, бу биосорбентларнинг ишлаш хусусиятларини яхшилаш ва уларни ҳар хил турдаги оқим биореакторлари ёрдамида доимий жараёнларда қўллаш имконини беради. Микроорганизмларни сувда эримайдиган инерт матрицада иммобилизация қилиш зарурати аморф биосорбентга механик куч бериш ва биосорбция жараёнларини оптималлаштириш учун зарур бўлган гидродинамик режимларни таъминлаш мақсадидан келиб чиқади. Табиийки, тирик микроорганизмларни иммобилизация қилишда, уларнинг яшовчанлигини ва метаболизмни сақлаш ва қўллаб-қувватлаш каби усуллардан фойдаланиш керак.
Адабиётда ферментлар, оқсиллар, органоидлар, тўқималар ва микроорганизмларнинг ҳужайраларини иммобилизация қилишга доир кўплаб мисоллар келтирилган [108,120,121]. S.cerevisiae ни турли усуллардаги иммобилизацияси [122-124] ўрганилган. Иммобилизация учун матрица сифатида тадқиқотчилар гематитлар, сеолитлар, вермикулит ва полиакриламид ва Ca - альгинат геллари, полиуретан каби табиий ноорганик ташувчиларни таклиф қилишган [120,125,126]. Иммобилизация қилинган микробиал биомасса оғир металл ионларининг биосорбцияси учун фойдаланиш натижалари бўйича мисоллар кўрсатилган. Микроорганизмларни иммобилизация қилиш усулини танлашда, яшовчанлигини таъминлаш шароитларини яратиш билан бир қаторда (тирик микроорганизмлар учун), биосорбентнинг осон десорбсияланиши ва янгиланиши имкониятларини таъминлаш керак. Бундай мақсадлар учун, қоида бўйича, кучли кислоталар ва асосларнинг эритмалари қўлланилиб, улар микроорганизмларни ювиши ва қаттиқ ташувчини ўзи йўқ қилиши мумкин. Шуни есдан чиқармаслик керакки, ташувчининг ўзи, масалан, фаол углерод, сеолитлар, кварц, вермикулит, альгинат геллари оғир металларни ва радионуклидларни адсорбциялаш қобилиятини намоён этади.
Do'stlaringiz bilan baham: |