دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله مقایسه کارآیی کاربردی بیوسایدهای فرمالدئیدی و غیرفرمالدئیدی بر توده میکروبی غالب در امولسیون فلزکاری
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله مقایسه کارآیی کاربردی بیوسایدهای فرمالدئیدی و غیرفرمالدئیدی بر توده میکروبی غالب در امولسیون فلزکاری دارای ۱۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله مقایسه کارآیی کاربردی بیوسایدهای فرمالدئیدی و غیرفرمالدئیدی بر توده میکروبی غالب در امولسیون فلزکاری کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله مقایسه کارآیی کاربردی بیوسایدهای فرمالدئیدی و غیرفرمالدئیدی بر توده میکروبی غالب در امولسیون فلزکاری،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله مقایسه کارآیی کاربردی بیوسایدهای فرمالدئیدی و غیرفرمالدئیدی بر توده میکروبی غالب در امولسیون فلزکاری :
مقدمه
امولسیونهای فلزکاری (Metal Working Fluids=MWFs)
در صنعت معمولاً برای سوراخ کردن، بریدن، ضربه زدن، ساییدن و صاف کردن ترکیبات فلزی به ابعاد با ارزش استفاده میشوند ۳) و .(۵ امولسیونهای فلزکاری حاوی روغنها و افزودنیهایی مانند بیوسایدها، بافرهای تنظیم کننده
pH، سورفاکتانتهای معلق، عوامل ضد کف، بازدارندههای فساد تدریجی، بازدارندههای خوردگی، امولسیفایرها میباشند. این ترکیبات ویژگیهایی مانند: پایداری، لیز کنندگی، خاصیت ضد ساییدگی و توانایی ضدکف و قابلیت برطرف کردن ضایعات را به آنها میدهند ۱۳) و .(۱۵
در هنگام عملیات تولید فلز، حرارت تولیدی و واکنش پذیری تراشهها منجر به تجزیه امولسیون فلزکاری میشود.
از نظر شیمیایی ذرات با روغنهای امولسیون واکنش داده و باعث شکسته شدن امولسیون و همچنین موجب تسهیل در رشد باکتریها و قارچها میشود. باکتریها از امولسیون، مواد افزودنی و روغن به عنوان غذا استفاده مینمایند که منجر به تجزیه بیشتر خنک کننده می شود. در اثر فساد امولسیون فلزکاری، کارآیی روان کنندگی و انتقال حرارت آن نیز کاهش مییابد .(۱۰) اصلیترین منبع غذایی میکروارگانیسمهای موجود در MWFs، کربن موجود در روغنهای نفتی، اسیدهای چرب و دیگر مواد آلی موجود در
۳۵۳
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲
مایع فلز کاری است. وجود آب، انواع هیدروکربنهای پیچیده و نمکهای معدنی میتوانند شرایط مناسبی را برای رشد باکتریها و قارچها فراهم آورد .(۷)
در بیشتر پژوهشهای انجام شده باکتریهای گرم منفی به ویژه گونههای مختلف سودوموناس و آسینتوباکتر به عنوان باکتریهای غالب تخریب کننده امولسیونهای فلزکاری معرفی شدهاند. همچنین تحقیقات Veillette و همکاران در سال ۲۰۰۴ نشان داد که با وجود افزودن بیوساید به امولسیون فلزکاری باکتریهای گرم منفی مانند سویههای
سودوموناس توانایی تخریب پذیری امولسیونهای فلزکاری را دارند ۱۳) و .(۱۴
یکی از دلایل مؤثر نبودن بیوساید درامولسیونهای فلزکاری افزایش بارمیکروبی تاحد ۱۰۱۰ CFU/ml میباشد. در این شرایط امکان هیدرولیز وخنثی سازی بیوساید به وسیله میکروارگانیسمها وجود دارد. به همین دلیل تعیین آلودگی میکروبی با استفاده از بیوساید مناسب و ارزیابی منظم غلظت بیوساید اهمیت دارد. اکثر میکروارگانیسمهای امولسیون فلزکاری در شرایط هوازی و کمی قلیایی و حرارت ۲۰ تا ۴۵ درجه سانتی گراد رشد میکنند. آلودگی زیاد میکروبی، میتواند نشان دهنده کم و یا نامناسب بودن فعالیت بیوساید باشد. زیرا در این شرایط به وسیله میکروارگانیسمها هیدرولیز و خنثی میگردد. برای تعیین آلودگی میکروبی، ارزیابی منظم غلظت بیوساید و همچنین مشخص بودن دفعات مورد استفاده آن اهمیت دارد .(۱۵)
با توجه به قدرت تشکیل بیوفیلم توسط اکثر سویهها باید در زمان تعویض امولسیون فلزکاری، مخزن نگهداری، لولهها، پمپها و سایر قسمتهای در ارتباط با امولسیون فلزکاری، لجن زدایی و توسط شویندهها و گندزداهای مناسب کاملاً شستشو داده شوند .(۵)
در واحد ریخـتهگری مس سرچشمه کرمـان از ترکیبی به نام امولسیون فلزکاری متعلق به شرکت Richard Appex
(HRL) استفاده میگردد. محتویات این ماده به صورت
انحصاری است و به همین دلیل هیچ گونه اطلاعات علمی و دقیقی در مورد چگونگی استفاده از آن در دسترس نیست و بدیهی است که به دلایل گفته شده نیز مورد پشتیبانی قرار نمی گیرد. مطالعات انجام شده نشان می دهد که در هنگام استفاده از امولسیون فلزکاری بایستی حتماً ویژگیهای میکروبی و میزان بیوسایدهای آن در رقت مورد استفاده مرتباً ارزیابی گردد. اما متأسفانه تاکنون، چنین پژوهشی به صورت اصولی و علمی انجام نشده است.
همچنین با توجه به اطلاعات به دست آمده از متخصصین مجتمع و مشاهدات حضوری، به دلیل کم بودن عمر استفاده از امولسیون در این سیستم، احتمال آلودگی میکروبی امولسیون فلزکاری مورد استفاده در واحد ریختهگری و تأثیر قابل توجه آن بر روی کارآیی محلول امولسیون فلزکاری وجود دارد. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی میزان بار میکروبی امولسیون فلزکاری واحد ریختهگری مس سرچشمه کرمان قبل و پس از تعویض امولسیون و تأثیر میکروارگانیسمهای جدا شده بر روی کاهش کیفیت امولسیون و ارزیابی وجود بیوسایدها در آن با انجام تستهای مقاومت زیستی است.
مواد و روشها
تمامی نمونهها از مخزن ذخیره امولسیون فلزکاری واحد ریختهگری پیوسته مس سرچشمه کرمان در مدت ۹ ماه ازشهریور ۱۳۸۶ تا اردیبهشت ۱۳۸۷ با روش دورهای منظم
(Grab sampling) در دو نوبت کاری قبل از شروع به کار دستگاه در ابتدای هفته و پس از اتمام کار دستگاه در پایان همان هفته جمع آوری شدند. برای جداسازی سویههای میکروبی هوازی شامل باکتریهای مزوفیل، ترموفیل، کپک و مخمرها، پس از تهیه رقتهای متوالی درفسفات بافرسالین
(PBS) دارای ۷/۲ pH به ترتیب در محیطهای پلیت کانت آگار، تریپتیکاز سوی براث، پتیتو دکستروز آگار و Y.G.M
(Yeast Glucose Agar) تمامی مربوط به شرکت مرک آلمان کشت داده شد. همچنین به منظور ارزیابی باکتریهای
۳۵۴
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲
بیهوازی احیا کننده سولفات ( Sulphate Reducing (Bacteria =SRBs از روش بیشترین شمارش احتمالی
(Most Probable Number) در محیط پست گیت Post ) B (Gate B شرکت مرک آلمان و کشت در محیطهای اختصاصی تأییدی و محیط دو فازی یاد شده دارای فاز مایع و جامد استفاده شد ۲) و .(۶
برای تفکیک توانایی میزان رشد میکروارگانیسمها در محیط کامل امولسیون فلزکاری (دارای روغن و الکل) و
محیط امولسیون فلزکاری دارای روغن و بدون الکل، از محیط کشت نمکی معدنی Mineral Salt =M.S.S) (Solution واجد دی هیدروژون پتاسیم فسفات ۲)گرم درلیتر)، هیدورژن دی پتاسیم ۵) گرم در لیتر )، فسفات سولفات آمونیوم ۳) گرم در لیتر)، کلرید کلسیم ۰/۰۱) گرم در لیتر)، کلرید سدیم ۰/۱) گرم در لیتر)، سولفات آهن
۰/۰۱) گرم در لیتر)، سولفات منیزیم ۰/۲) گرم در لیتر) و
سولفات منگنز ۰/۰۰۲) گرم در لیتر) استفاده شد. محیط جامد امولسیون فلزکاری کامل نیز شامل محیط M.S.S
آگاردار واجد روغن خالص امولسیون فلزکاری استریل ۱)
درصد) و ایزوپروپیلیک الکل ۱) درصد) بود. همچنین برای ساخت محیط امولسیون فلزکاری بدون الکل به محیط
M.S.S آگاردار، روغن فلز کاری خالص افزوده شد.
کلونیهای جدا شده به صورت نقطهای (Spot culture) در محیطهای یاد شده کشت داده شد و باکتریهای مزوفیل در
۳۰ درجه سانتی گراد، ترموفیلها در ۴۴/۵ درجه سانتی گراد و مخمرها و قارچها در ۲۵ درجه سانتی گراد به مدت
۳ تا ۵ روز گرمخانه گذاری گردیدند.
تستهای آمیزندگی (Emulsification) بر اساس روش پیشنهادی Francy در سال ۱۹۹۱ انجام گرفت .تستهای آمیزندگی در محیط مایع M.S.S واجد ۰/۰۳ گرم عصاره مخمر و ۰/۰۳ گرم گلوگز انجام شد. برای انجام تستهای آمیزندگی از هیدروکربنهای متداول مشتق شده از نفت خام شامل نفت سفید، بنزین و گازوئیل استفاده گردید. تستهای
آمیزندگی برروی تمامی کلونیهای جداسازی شده انجام گرفت. هرکدام از کلونیها به شش لوله حاوی محیط
M.M.S واجد عصاره مخمر وگلوکز افزوده و به مدت ۲۴
ساعت در دمای ۳۰ درجه سانتی گراد گرمخانه گذاری شدند. سپس به دو لوله اول ۰/۵ میلی لیتر نفت سفید استریل شده با پالایه غشایی (membrane filter)، ۰/۵
میلی لیتر بنزین استریل به دو لوله دوم و ۰/۵ میلی لیتر گازوئیل استریل به دو لوله سوم افزوده شد و پس از مخلوط کردن با دستگاه vortex در دمای ۳۰ درجه سانتی گراد گرماگذاری شدند. درنهایت میزان آمیزندگی جدایهها از صفر تا چهار ثبت گردید ۱) و .(۴
به منظور تأیید توانایی تولید بیوسورفاکتانت، سویههای میکربی دارای متوسط آمیزندگی بیش از ۲/۵ تا ۴، برای اندازه گیری کشش سطحی انتخاب شدند و برای اندازهگیری کاهش کشش سطحی از دستگاه تنسیومتر
(Tensiometer-TDIC, LAUDA) استفاده شد. در این تست سویههای انتخاب شده به یک ارلن حاوی ۱۰۰میلی لیتر محیط M.M.S دارای ۰/۰۳ گرم عصاره مخمر و ۰/۰۳
گرم گلوکز تلقیح و به مدت سه روز در دمای ۳۰ درجه سانتی گراد گرمخانه گذاری گردیدند. کشش سطحی برای هر کلونی به دو صورت بدون سانتریفیوژ و پس از سانتریفیوژ با دور ۴۵۰۰ rpm به مدت ۱۵ دقیقه اندازه گیری و ثبت گردید ۱) و .(۴
به منظور ارزیابی تغییرات میکروبی برروی ساختار MWFs، کلونیهایی که اختلاف کشش سطحی بالاتر از ۹
میلی نیوتن بر متر داشتند به محیطهای MWF1 و MWF2
تلقیح و تأثیرشان بر روی امولسیون با دستگاه کروماتوگرافی مایع با فشار زیاد ( High Pressure Liquid (Chromatography=HPLC ساخت کشور ژاپن
(SHIMADZO 10 AVD) ارزیابی گردید. این تست در محلول آب نمک ۸/۵ گرم در لیتر (S) و دو نوع امولسیون فلزکاری انجام شد. امولسیون فلزکاری مطابق فرمول مورد
۳۵۵
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲
استفاده در واحد ریخته گری مس سرچشمه کرمان به صورت ۱ درصد روغن فلز کاری MWFs) ایرانی و خارجی)، ۱ درصد الکل ایزوپروپلیک و ۹۸ درصد آب ساخته شد. سپس ۱میلی لیتر از سوسپانسیون واجد باکتری
(۱/۵ × ۱۰۸ cfu/ml) درون میکروتیوبهای ۱/۵میلی لیتر ریخته و سه غلظت ( ۱۰ppm و۱۰۰و(۱۰۰۰ از بیوسایدهای فنلی ]دوئیساید [( Dowicide1)، فرمالدئیدی
]ونساید (VancideTH) و تریس نیترو [(TrisNitro) و
گلوتارآلدئید (Glutaraldehyde) به هرکدام از لوله ها اضافه و در زمانهای ۱۵ و۳۰ دقیقه در دمای ۲۵ درجه گرما گذاری گردید. در مرحله بعد ۱۰۰ میکرولیتر از هر نمونه درمحیط تریپتیک سوی آگار (TSA) شرکت مرک کشت و پس از ۲۴ساعت گرمخانه گذاری در دمای ۳۰ درجه شمارش کلونیها انجام شد . (۱۲)
حداقل غلظت بازدارنده ( Minimum Inhibitory
(Concentration=MIC برای بهترین بیوساید درمرحله قبل برای جدایههای غالب باکتریها به صورت جداگانه و مخلوط، در دو محیط امولسیون فلزکاری ایرانی (MWF1)،
امولسیون فلزکاری خارجی (MWF2)، محلول استریل تریپتیک سوی براث (TSB) شرکت مرک و محلول آب نمک اندازه گیری شد. سپس با بررسی کدورت لولهها و همچنین نتایج کشت بر روی محیط TSA حداقل غلظت بازدارنده (MIC) تعیین گردید .(۱۱)
به منظور تأیید کارآیی بیوساید مؤثر بر روی باکتریهای غالب جداسازی شده از HPLC استفاده شد. در ابتدا برای هر یک از باکتریهای شناسایی شده به عنوان باکتریهای مخرب و مخلوط آنها سوسپانسیونی معادل با استاندارد نیم مک فارلند (۱/۵ × ۱۰۸ cfu/ml) تهیه شد. درمرحله بعد یک میلی لیتر از هر سوسپانسیون و بیوساید مؤثر شناسایی شده در مرحله قبل به ۲۰۰ میلی لیتر محیط امولسیون فلزکاری استریل مشابه ترکیب مورد استفاده در واحد ریختهگری پیوسته مس سرچشمه (امولسیون ایرانی
وخارجی) اضافه شد و به مدت ۲ هفته در حرارت ۳۰
درجه سانتی گراد گرمخانه گذاری گردید.
تعیین هویت سویههای میکربی با استفاده از آزمونهای فنوتیپی و بیوشیمیایی شامل تریپل شوگر آیرون آگار
(TSI)، سیمون سیترات، سولفید /اندول/موتیلیتی (SIM)،
لیزین دکربوکسیلاز (LD)، اورنتین دکربوکسیلاز (OD)،
آرژنین دکربوکسیلاز (AD)، آلانین دآمیناز (ADA)،
اکسیدیتیو/فرمانتیتیو (OF) و تستهای تخمیر کربوهیدراتها انجام شد ۱۶) و .(۱۷
نتایج
بهطور کلی در این پژوهش از مخزن امولسیون فلزکاری واحد ریخته گری، ۶۶ باکتری مزوفیل (فراوانی ۶۳/۴۶
درصد)، ۲۴ باکتری ترموفیل (فراوانی۲۳/۰۸درصد)
و۱۴مخمر ۱۳/۴۶)درصد) به عنوان میکروارگانیسمهای غالب در مدت ۹ ماه جداسازی گردید. دو نوع محیط کشت دارای روغن و الکل (محیط کامل) و محیط فاقد الکل (دارای روغن) برای ارزیابی توانایی رشد تمام میکروارگانیسمهای جداسازی شده استفاده شد. هیچ کدام از باکتریهای ترموفیل و قارچهای مورد بررسی توانایی رشد برروی محیطهای یاد شده را نداشتند.
میکروارگانیسمهایی که قادر به استفاده از روغن به عنوان تنها منبع کربن بودند برروی محیط فاقد الکل و آنهایی که توانایی استفاده از الکل و یا روغن و الکل (به صورت توام) را داشتند، قادر به رشد در محیط کامل بودند. از بین جدایههای باکتری و مخمر، ۶۵ سویه ۶۲/۵۰)درصد) دارای رشد اندک و ۳۹ سویه ۳۷/۵۰)درصد) رشد بالایی را داشتند. معیار ارزیابی میزان رشد در این مرحله، مقایسه کشت خطی باکتریها در پلیتهای یاد شده با نمونههای شاهد بود.
از مجموع میکروارگانیسمهای مورد بررسی ۱۷ سویه
۱۶/۳۵)درصد) که توانایی آمیزندگی مایع فلز کاری (بین
۳۵۶
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۳، ۱۳۹۲
۲/۵ تا (۴ را داشتند، برای اندازهگیری کشش سطحی انتخاب شدند. هیچ کدام از باکتریهای ترموفیل، احیاکننده سولفات (SRBs) و قارچها توانایی آمیزندگی هیدروکربنهای متداول نفتی را نداشتند. از بین ۱۷ سویه مورد بررسی ۱۵ سویه که بیش از ۹ میلی نیوتن بر متر اختلاف کاهش کشش سطحی نسبت به محیط شاهد را داشتند، به منظور آنالیز تخریبپذیری زیستی انتخاب گردیدند. آنالیز HPLC و سپس تعیین هویت باکتریها با استفاده از جداول کتاب برگی ( Bergey’s Manual of (Systematic Bacteriology نشان داد که سه سویه
Alcaligenes sp. (شکل (۱، Acinetobacter lwoffi و Acinetobacter anitratus بیشترین اثر تخریبی را در امولسیون فلزکاری دارند .(۱۷)
در مرحله بعد کارآیی ۴ بیوساید از گروههای مختلف بیوسایدهای متداول مورد استفاده در امولسیون فلزکاری
شامل دو بیوساید فرمالدئیدی (ونساید و تریس نیترو)، یک بیوساید فنلی (دوئیساید) و گلوتارآلدئید برروی سه سویه غالب جدا شده به صورت جداگانه و مخلوط در دو محیط امولسیون فلزکاری (خارجی و ایرانی) و محلول آب نمک بررسی شد. نتایج نشان داد که از بین ۴ بیوساید مورد بررسی درمحیط MWF1 (ایرانی) و MWF2 (خارجی)،
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
