توانایی جلبک تک سلولی dunaliella در زدایش آلومینیوم از محیط

فلزات سنگین یکی از آلوده کننده های مهم محیطی به شمار رفته و این اصطلاح به گروهی از عناصر با وزن مولکولی بالا و دانسیته بیش از 5 گرم بر سانتیمتر مکعب اطلاق می شود. آلومینیوم(al) فلزی سنگین و یکی از فراوانترین فلزات موجود در پوسته زمین می باشد. فرم شیمیایی و حلالیت این فلز توسط فاکتورهای محیطی مختلف نظیر ph تحت تأثیر قرار گرفته و آلومینیوم در محیط های اسیدی شدیداً محلول می باشد. جلوگیری از رشد ریشه و ساقه، نشانه قابل رویت آلومینیوم به شمار می رود. در سطح سلولی، یون سمیal3+ تقسیم و توسعه سلولی را ممانعت نموده و با ترکیب لیپید غشای پلاسمایی برهمکنش می نماید. روش هایی نظیر ته نشین سازی، تعویض کاتیون و آنیون های جذب سطحی شده، رسوب دهی، ایجاد توده های معلق در مایع و فرایند بیورمیدیشن جهت پاکسازی فلزات سنگین از پساب ها و محیط های آلوده به کار می روند. فیتورمیدیشن نیز به استفاده از گیاهان جهت پاکسازی اکوسیستم های طبیعی اطلاق شده و توانایی گیاهان در تجمع و انتقال آلاینده ها را نشان می دهد. جلبک ها نیز با دارا بودن تحمل بالا به فلزات سنگین، نسبت بالای سطح به حجم و پتانسیل بالا برای دستکاری ژنتیکی در راستای تغلیظ و پاکسازی فلزات سنگین از محیط مورد استفاده قرار می گیرند. جلبک سبز تک سلولی dunaliella یکی از جلبک های مهم و یک سیستم مدل در بررسی های فیزیولوژی گیاهی بوده و مشاهده شده است که به واسطه پیوند با آلومینیوم، آگلوتینه شده و رسوب می یابد. لذا با توجه به عدم اطلاعات کافی در مورد اثر آلومینیوم بر رشد و متابولیسم این جلبک و حضور فلز سمی آلومینیوم در پساب کارخانجات و به منظور بررسی توانایی این جلبک در برقراری پیوند با آلومینیوم و رسوب دادن آن، اثر غلظت های مختلف آلومینیوم بر روند رشد، میزان کلروفیل کل و بیوسنتز بتاکاروتن سویه های utex-200، as-b1 و ir-1 متعلق به گونه d. salina و سویه utex-2538 متعلق به گونه d. bardawil بررسی گردید. نتایج حاکی از آن بود که افزایش میزان آلومینیوم، سبب کاهش نرخ رشد و محتوای کلروفیل چهار سویه می گردد. این اثر احتمالاً ناشی از تخریب غشا و سرکوب شدن جذب عناصری ضروری نظیر کلسیم و منیزیم، می باشد و افزایش بتاکاروتن سلول ها به عنوان یک آنتی اکسیدان در پاسخ به تولید رادیکال های آزاد دیده می شود. اثر غلظت های مختلف آلومینیوم بر میزان تعداد سلول در بخش رویی محیط جلبکی چهار سویه از جلبک dunaliella بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش غلظت آلومینیوم منجر به کاهش میزان تعداد سلول در بخش رویی محیط جلبکی به علت آگلوتیناسیون سلول ها به واسطه حضور آلومینیوم و در نتیجه رسوب سلول ها و حذف آلومینیوم می شود. به منظور تأئید اتصال آلومینیوم و جلبک، اثر افزودن edtaبه محیط، جهت جلوگیری نمودن از این پیوند مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که پیوند شدن edta به آلومینیوم، رسوب یافتن سلول ها را ممانعت می نماید. بررسی میزان آلومینیوم رسوب یافته توسط هر سلول جلبکی، حاکی از توانایی بیشتر سلول های سویه utex-200 احتمالاً به علت بیشتر بودن نسبت سطح به حجم آنها می باشد. مطالعه رابطه بین میزان تعداد سلول و رسوب آلومینیوم نیز ظرفیت مشخص سلول های یک سوسپانسیون جلبکی در رسوب دهی آلومینیوم را نشان داد، در نتیجه با اشباع شدن محل های پیوند در سطح سلول ها، آلومینیوم موجود در محلول رویی قابل اندازه گیری می باشد. مطالعه میزان آلومینیوم درون سلولی سویه های مذکور حاکی از بیشتر بودن آلومینیوم درون سلولی در سویه utex-2538 نسبت به سویه هائیست که به سمیت آلومینیوم، مقاومت بیشتری نشان می دهند، به نظر می رسد خصوصیات غشایی این سویه سبب اتصال بیشتر و مستحکم تر آلومینیوم به غشا، تخریب ساختار غشا و ورود آن به سلول می گردد. نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از توانایی جلبک dunaliella در برقراری پیوند با آلومینیوم و رسوب دادن آن از محیط می باشد، به گونه ای که سویه ای که بیش از سایرین تحت تأثیر آلومینیوم قرار می گیرد، توانایی بیشتری برای رسوب دهی آلومینیوم و بیورمیدیشن آن از محیط دارد.