Проблема возможности использования биосорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов является актуальным направлением исследований. Статья посвящена оценке магнитных и сорбционных свойств дрожжевых клеток, полученных путем маркирования наночастицами Fe3O4. На основе вычисленных значений магнитной восприимчивости дрожжей была проведена компьютерная симуляция сепарации клеток в рассматриваемой модели сепаратора в зависимости от скорости потока жидкости и индукции магнитов. Результаты моделирования свидетельствуют о возможности высокоэффективной сепарации модифицированных клеток. Биосорбционные свойства клеток определялись при очистке модельных растворов от ионов меди, никеля и железа. Путем анализа кинетики сорбции ионов металлов из растворов была определена биосорбционная емкость нативных и модифицированных клеток. Было показано, что маркированные наночастицами клетки могут более эффективно аккумулировать ионы меди и никеля по сравнению с нативными дрожжами. Результаты могут быть использованы при реализации технологии очистки вод с помощью дрожжевых сорбентов.
дрожжевые клетки, биосорбент, ионы тяжелых металлов, магнитные наночастицы, магнитная сепарация
1. Wang J., Chen C. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: A review. Biotechnology Advances, 2006, no. 24, pp. 427-451.
2. Safarik I., Maderova Z., Pospiskova K., Baldikova E., Horska K., Safarikova M. Magnetically responsive yeast cells: methods of preparation and applications. Yeast, 2015, no. 32, pp. 227-237.
3. Беспалова С.В., Легенький Ю.А., Солопов М.В., Холявка М.Г. Инверсия сахарозы и биосорбция ионов Cu2+ магнитомаркированными клетками Saccharomyces cerevisiae. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация, 2017, № 1, с. 98-101. [Bespalova S.V., Legenkiy Yu.A., Solopov M.V., Holyavka M.G. Inversion of sucrose and biosorption of Cu2+ ions by magnetically labeled Saccharomyces cerevisiae cells. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 2017, no. 1, pp. 98-101 (In Russ.)]
4. Massart R. Preparation of aqueous magnetic liquids in alkaline and acidic media. IEEE Transactions on Magnetics, 1981, vol. 17, iss. 2, pp. 1247-1248.
5. Турчин В.В., Легенький Ю.А., Солопов М.В., Попандопуло А.Г., Беспалова С.В., Фисталь Э.Я. Магнитофоретические свойства фетальных фибробластов человека, маркированных суперпарамагнитными наночастицами оксида железа, стабилизированными цитратом. Гены и клетки, 2017, т. 12, вып. 1, с. 47-53. [Turchyn V.V., Legenkiy Yu.A., Solopov M.V., Popandopulo A.G., Bespalova S.V., Fistal E.Ya. Magnetophoretic properties of human fetal fibroblasts magnetically labeled with citrate stabilized superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Genes and cells, 2017, vol. 12, iss. 1, pp. 47-53 (In Russ.)]
6. Горобец С.В., Горобец О.Ю. Оптимизация функциональных параметров высокоградиентных ферромагнитных насадок магнитных фильтров для очистки жидких сред. Химия и технология воды, 2003, № 6, c. 505-514. [Gorobets, S. V., Gorobets, O. Yu. Optimization of functional parameters of high-gradient ferromagnetic nozzles of magnetic filters for cleaning liquid media. Khimiia i tekhnologiia vody, 2003, no. 6, pp. 505-514 (In Russ.)]
7. Farhan S.N., Khadom A.A. Biosorption of heavy metals from aqueous solutions by Saccharomyces cerevisiae. International Journal of Industrial Chemistry, 2015, no. 6, pp. 119-130.
8. Ferraz A.I., Tavares T., Teixeira J.A. Cr (III) removal and recovery from Saccharomyces cerevisiae. Chemical Engineering Journal, 2004, no. 105, pp. 11-20.
9. Suh J.H., Kim D.S., Yun J.W., Song S.K. Process of Pb2+ accumulation in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnology Letters, 1998, № 20, iss. 2, pp. 153-156.
