Биологическая активность и биосорбционный потенциал красных водорослей (Corallina officinalis) по удалению токсичного красителя малахитового зеленого

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13836 (2023) Цитировать эту статью

174 доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Это исследование направлено на использование экологически чистой Corallina officinalis в качестве адсорбента для удаления вредных потоков малахитового зеленого красителя из промышленных сточных вод, содействия устойчивому образу жизни и эффективного подавления роста микробов. Биомасса Corallina officinalis была протестирована на биосорбцию текстильных красителей, а также на ее антибактериальные, антиоксидантные и цитотоксические свойства. На сорбцию красителя исследовали влияние определенных параметров, включая pH раствора, начальную концентрацию красителя, дозу водорослей и время контакта. Также были использованы инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье и сканирующая электронная микроскопия, и результаты показали, что функциональные группы на поверхности водорослей играют важную роль в процессе биосорбции. Было отмечено, что кинетические данные значительно отличались от модели псевдовторого порядка со значениями коэффициента корреляции регрессии \({r}_{2}^{2}\) со средним значением 0,95232. Биосорбция соответствовала изотермам Фрейндлиха (R2 = 0,9843) и Ленгмюра (R2 = 0,9653), а максимальная эффективность удаления красителя достигала 99,9% за 2 ч, 27 °С, скорость перемешивания 120 об/мин, pH 6. , начальная концентрация красителя 20 мг/л и доза биомассы 0,03 г/л. Corallina officinalis обладала более высокой антимикробной активностью, значения минимальных ингибирующих концентраций варьировали от 0,156 до 5 мг/мл. Corallina officinalis проявляла значительную активность по удалению свободных радикалов. Экстракт исследовали на цитотоксическую активность с использованием девяти линий раковых клеток, которые продемонстрировали высокую цитотоксичность в отношении аденокарциномы толстой кишки со значением IC50 25,895 мкг/мл.

Загрязнение воды также влияет на экономические аспекты качества воды и природные ресурсы многоразовых водных путей. Контроль качества воды, снижение загрязнения воды и защита окружающей среды являются основными проблемами, которые необходимо решить, чтобы обеспечить наше будущее. Распространение инфекционных заболеваний снижает шансы страны на устойчивый рост и угрожает общественному здоровью1. Во многих отраслях промышленности синтетические красители широко используются для окраски таких продуктов, как текстиль, бумага, дубление кожи, пластик, продукты питания, полимеры и полиграфия. Сбросы неочищенных сточных вод являются основной причиной повсеместного загрязнения поверхностных и подземных вод из-за повышенной токсичности и химической потребности сточных вод в кислороде, а также снижения проникновения света2. Основной целью очистки промышленных сточных вод является охрана здоровья человека и окружающей среды.

Органический краситель, известный как малахитовый зеленый (MG), используется в текстильной промышленности для окраски кожи, шелка, шерсти, джута, керамики, хлопка, акриловых волокон и бумаги. МГ — канцерогенное, мутагенное и тератогенное вещество; он был идентифицирован как промотор опухоли печени3. Мутагенные, ядовитые, аллергические, канцерогенные и неразлагаемые промышленные стоки, такие как краситель MG, вызывают серьезные опасения. Чтобы снизить пагубное воздействие органически загрязненных сточных вод на человека и окружающую среду, сточные воды необходимо тщательно очищать перед сбросом в крупные водотоки4.

Удаление красителей из промышленных сточных вод в настоящее время вызывает большой интерес. Для удаления этих промышленных загрязнений из жидких отходов используется несколько физико-химических методов, включая коагуляцию-флокуляцию, окисление, мембранную фильтрацию и адсорбцию. Традиционная очистка сточных вод и удаление загрязняющих веществ из водных растворов неэффективны, а сложные методы слишком дороги. В результате существует необходимость исследовать новые методы, эффективность и стоимость которых были бы впечатляющими5.

Научно-обоснованная политика необходима для поддержки устойчивого глобального развития по мере роста населения мира. Крайне важно защитить окружающую среду, восстановить ее и помочь человеческому обществу преодолеть опасности индустриализации и неустойчивого экспоненциального роста6. В этом контексте многие исследования показали, что макроводоросли являются важным морским ресурсом для экологической и устойчивой жизни, помогая решению современных глобальных проблем, таких как загрязнение воды, закисление океана и глобальное потепление.