Application of Magnetically Labeled Cells S. Cerevisiae as Biosorbents at Treatment Plants

This paper studies the sorption capacity of magnetically labeled biosorbents – yeast cells Saccharomyces cerevisiae – to remove iron ions (II). The study is conducted on model solutions and wastewater samples from Slavutych, Chernihiv region. We obtain magnetically treated biosorbents by modifying Saccharomyces cerevisiae baker yeast by magnetite nanoparticles. We perform modification by mechanical and multivertex magnetohydrodynamic mixing (MHDM) of yeasts’ suspensions with magnetite nanoparticles. This paper presents the sorption isotherms of Fe(II) ions by magnetically labeled yeasts and electrokinetic potential of obtained biosorbents. We show that the sorption capacity of magnetically labeled yeast cells with magnetite nanoparticles, attached with multivertex MHDM, regarding iron ions is not reduced compared with biosorbents produced by mechanical mixing. We uncover the electrokinetic potential of magnetically labeled biosorbents before biosorption of Fe(II) cations. In addition, we reveal that the decrease of electrokinetic potential of magnetically labeled biosorbents suspension causes the reduction of its sorption capacity.

Publication year: 
2013
Issue: 
3
УДК: 
57.013; 576.52
С. 42—47. Іл. 2. Табл. 2. Бібліогр.: 11 назв.
References: 

1. КНД 211.1.4.034-95. Методика фотометричного визначення загального заліза з ортофенантроліном в поверхневих і стічних водах. — К., 1995. — C. 10.
2. Яковлев С.В., Скирдов И.В., Швецов В.Н. и др. Биологическая очистка производственных сточных вод: Процессы, аппараты и сооружения. — М.: Стройиздат, 1985. — 208 с.
3. Горобець С.В., Нгуєн Т.З., Карпенко Ю.В. Дослідження сорбції іонів заліза магнітоміченим біосорбентом // VI Всеукр. наук.-практ. конф. “Біотехнологія XXI століття”: Тези доп. — К.: НТУУ “КПІ”, 5 квітня 2012. — С. 147.
4. Patzak M. et al., “Development of Magnetic Biosorbents for Metal Uptake”, Biotechnology Techniques, vol. 11, no. 7, pp. 483—487, 1997.
5. Горобець C.В., Горобець О.Ю., Двойненко О.К. та ін. Очищення стічних вод від іонів Cu2+ (II) магнітокерованим біосорбентом за допомогою високоградієнтних феромагнітних насадок // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2010. — № 3. — С. 21—25.
6. Горобець С.В.,. Карпенко Ю.В, Маринченко Л.В. Біосорбція іонів міді Cu2+ магнітоміченими клітинами S.сеrevisiae // Вісн. Донецького нац. ун-ту. — Сер. А. Природничі науки. — № 1. — Донецьк, 2010. — С. 230—236.
7. Sung Ho Yang et al., “Interfacing Living Yeast Cells with Graphene Oxide Nanosheaths”, J. Macromol. Biosci., vol. 12, pp.61—66, 2012.
8. Qingqing Peng et al., “Biosorption of Copper(II) by Immobilizing Saccharomyces cerevisiae on the Surface of Chitosan-Coated Magnetic Nanoparticles from Aqueous Solution”, J. of Hazardous Materials, vol. 177, Is. 1—3, pp. 676—682, 15 May 2010.
9. Канализация: Учеб. для вузов / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, А.И. Жуков, С.К. Колобанов — Изд. 5-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1975. — 632 с.
10. Поверхностные явления и коллоидные системы / В.Н. Наумов, В.А. Малов, О.Н. Еронько, Е.Е. Бибик. — С.-П., 2007. — 146 c.
11. Y.V. Karpenko, S.V. Gorobets, “Electrophoretic Mobility Magnetically Labeled Yeast Cells S.cerevisiae”, J. Functional Materials, vol. 19, no. 3, pp. 362—369, 2012.

References [transliteration]: 

1. KND 211.1.4.034-95. Metodyka fotometrychnoho vyznachenni͡a zahal′noho zaliza z ortofenantrolinom v poverkhnevykh i stichnykh vodakh. – K., 1995. – S. 10.
2. I͡Akovlev S.V., Skirdov I.V., Shvet͡sov V.N. i dr. Biologicheskai͡a ochistka proizvodstvennykh stochnykh vod: Prot͡sessy, apparaty i sooruzhenii͡a. – M.: Stroĭizdat, 1985. – 208 s.
3. Horobet͡s′ S.V., Nhui͡en T.Z., Karpenko I͡u.V. Doslidz͡henni͡a sorbt͡siï ioniv zaliza mahnitomichenym biosorbentom // VI Vseukr. nauk.-prakt. konf. “Biotekhnolohii͡a XXI stolitti͡a”. Tezy dopovideĭ. – K.: NTUU “KPI”, 5 kvitni͡a 2012. – S. 147.
4. Patzak M. et al., “Development of Magnetic Biosorbents for Metal Uptake”, Biotechnology Techniques, vol. 11, no. 7, pp. 483 487, 1997.
5. Horobet͡s′ S. V., Horobet͡s′ O.I͡u., Dvoĭnenko O.K. ta in. Ochyshchenni͡a stichnykh vod vid ioniv Cu2+(II) mahnitokerovanym biosorbentom za dopomohoi͡u vysokohradii͡entnykh feromahnitnykh nasadok // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2010. – # 3. – S. 21–25.
6. Horobet͡s′ S.V.,. Karpenko I͡u.V, Marynchenko L.V. Biosorb¬t͡sii͡a ioniv midi Cu2+ mahnitomichenymy klitynamy S.sere¬visiae // Visn. Donet͡s′koho nat͡s. un-tu. – Ser. A, Pry¬rodnychi nauky. – # 1. – Donet͡s′k, 2010. – S. 230–236.
7. Sung Ho Yang et al., “Interfacing Living Yeast Cells with Graphene Oxide Nanosheaths”, J. Macromol. Biosci., vol. 12, pp.61 66, 2012.
8. Qingqing Peng et al., “Biosorption of Copper(II) by Immobilizing Saccharomyces cerevisiae on the Surface of Chitosan Coated Magnetic Nanoparticles from Aqueous Solution”, J. of Hazardous Materials, vol. 177, Is. 1–3, pp. 676–682, 15 May 2010.
9. Kanalizat͡sii͡a: Ucheb. dli͡a vuzov / S.V. I͡Akovlev, I͡A.A. Ka¬relin, A.I. Zhukov, S.K. Kolobanov – Izd. 5-e, pererab. i dop. – M.: Stroĭizdat, 1975. – 632 s.
10. Poverkhnostnye i͡avlenii͡a i kolloidnye sistemy / V.N. Naumov, V.A. Malov, O.N. Eron'ko, E.E. Bibik. – S.-P., 2007. – 146 S.
11. Y.V. Karpenko, S.V. Gorobets, “Electrophoretic Mobility Magnetically Labeled Yeast Cells S.cerevisiae”, J. Func¬tional Materials, vol. 19, no. 3, pp.362–369, 2012.

AttachmentSize
2013-3-7.pdf274.51 KB

Тематичні розділи журналу

,