孟加拉国达卡萨瓦地区纺织废水中甲基红降解菌的筛选

摘要：

201 6夏季和冬季从孟加拉国达卡的萨瓦尔收集的五种染料基纺织废水的物理化学性质和金属含量均在建议的可接受限度内。除浊度外，所有理化参数的平均值在夏季均较高。从纺织废水样品中共分离出94株耐重金属细菌（阳性46克，阴性48克），其中多金属耐药菌17株。在 10 mM 浓度下，菌株对 Pb 的耐受性最高。根据形态和生化分析，所有的重金属抗性细菌分离物大概分为14个属。三个分离株命名为 WFB3c (65.41%)，发现 WFB4g (62%) 和 SFB5c (60.07%) 可能会降解染料并耐受重金属。筛选出三种潜在的染料脱色剂分离物，根据16S rRNA鉴定，大多数潜在的一种（WFB3c）被鉴定为奇异变形杆菌。分离的细菌菌株奇异变形杆菌将成为微生物处理的潜在候选者，以使纺织废水中的染料脱色。

关键词

纺织 废水,金属 抗性,染料 脱色剂,奇异 变形杆菌

一、简介

重金属对自然环境的污染因其对生物体的毒性作用和超过一定浓度时不可生物降解的性质而引起世界范围的关注[ 1 ]。在土壤和水环境中，重金属污染也是孟加拉国关注的主要问题之一[ 2 ]。随着时间的流逝，整个达卡市都有越来越多的行业。萨瓦尔是最大的工业带之一，达卡出口加工区（DEPZ）也位于萨瓦尔。萨瓦尔地区的大部分产业包括服装、纺织英里、皮革制品、金属制品、电子产品、纸制品、化学品和化肥以及杂项产品 [ 3]。这些地区的工业排放大量含有重金属、有毒化学品、硫化氢、硫酸、染料的废水。漂白剂、甲酸、油类、悬浮物、有机物、杀虫剂、多氯联苯 (PCBs)、二恶英等 [ 4 ]。在这些行业中，纺织行业产生大量废水，其中含有大量悬浮物、添加剂、洗涤剂、表面活性剂、致癌胺、醛、重金属和染料 [ 5]。重金属不分青红皂白地释放到土壤和水中是主要的健康问题之一，因为即使它们的浓度很低，它们也是非常有毒的（砷、镉、铬、铜、铅、汞、镍、硒、银、锌等.) 并且不能分解成无毒的形式，从而对生态系统造成长期持续的影响 [ 6 ]。

以染料为基础的纺织工业也是主要的污染源之一 [ 7 ]。纺织工业消耗大量偶氮染料，而高达 50% 的染料最终以废水的形式进入水中 [ 8 ]。此外，这些染料中的大多数对水生生物具有潜在的毒性作用，有些甚至对人类具有致癌性和致突变性 [ 9 ]。纺织偶氮染料最常被发现难以完全降解，而传统的物理化学处理工艺对于它们的完全降解和转化为 CO 2并不总是足够优选[ 10]。这些染料的一些特性，如毒性、致突变性以及对光和温度的稳定性，抑制了微生物的攻击。永久脱色和生物降解只有在偶氮键分别断裂和还原时才有可能。因此，去除这些染料是一个非常值得关注的问题 [ 11 ]。因此，在排放到环境中之前，必须对含有偶氮染料的工业废水进行处理，以去除纺织废水中的染料毒性 [ 12 ]。吸附、化学沉淀和絮凝等方法具有结构设置复杂、化学和电力消耗巨大以及形成大量污泥的重大缺点 [ 13]。相比之下，已证明通过微生物活动对染色工业废水进行生物修复将是最好的解决方案[ 14 ]。

这些可能的环境应用（有毒重金属的解毒和纺织染料的脱色）引起了人们对筛选在污染场地中存活的抗金属和染料脱色微生物及其表征以进一步证明其适用于重金属生物修复的兴趣& 污染场地的纺织染料降解。

2. 方法论

2.1。研究区域和样本收集

样本于 2016 年冬季（2 月）和夏季（5 月）季节从 5 个不同纺织行业的 5 个不同网点采集，位于纬度 23.8334 和经度 90.266670 内的萨瓦尔地区。将样品收集在无菌塑料瓶中，酸化并无菌运输到冰袋中的实验室，温度保持在 4°C，直到进一步工作。

2.2. 物理化学参数的测定

物理化学参数，例如温度、电导率 (EC)、总溶解固体 (TDS)、总悬浮固体 (TSS)、浊度、pH、溶解氧 (DO)、生物需氧量 (BOD) 和化学需氧量 (COD)纺织废水的排放量也通过标准方法 (APHA) 在两个季节 [ 3 ] 中确定。流出物样品的温度由刻度为 0°C 至 100°C 的水银温度计测定。使用玻璃电极pH计（SCHOTT仪器）通过电法测定pH。类似地，TDS 和 TSS 通过重量分析法通过 TDS 计（型号 HANNA HI 8734）并使用蒸发皿和孔径为 11 µm 的 Whatman 滤纸进行分析。COD 测试和 BOD 5在 300 mL BOD 瓶中通过改进的 Winkler 方法进行分析。其他参数如浊度、DO 和 EC 也分别用微处理器浊度计、DO 计（970 DO 2计，序列号 20600，Jenway UK）和 EC 计（HANNA，EC 241 电导率计）测定。还使用原子吸收分光光度计 (AAS) (APHA) 测量了不同重金属（Pb、Ni、Cd 和 Cu）含量的存在。

2.3. 细菌分离和总活菌计数

之后，通过在生理盐水中连续稀释纺织流出物来分离细菌，然后将其铺在营养琼脂 (NA) 培养基上。将板在培养箱中在 37°C 下培养 24 小时。第二天，菌落计数为 cfu/ml，对形态不同的菌落进行传代培养以进行纯化，还进行了革兰氏染色 [ 15 ]。将分离的菌株（500 µl 生长培养基）保存在 -20˚C 的含有 500 µl 甘油的营养肉汤培养基中。

2.4. 分离菌株的生化表征

各种生化试验如KIA（Kligler's Iron Agar）、吲哚试验、甲基红试验、Voges-Proskauer（VP）试验、柠檬酸盐利用试验、氧化酶试验、过氧化氢酶试验按照“微生物学：实验室手册”中描述的方法进行” 来表征分离的细菌菌株 [ 15 ]。

2.5. 金属耐受性测试

进行金属耐受性测试以筛选金属抗性细菌。为达到此目的，有毒形式的不同重金属如硝酸铅 [(PbNO 3 ) 2 ]、六水氯化镍 (NiCl 2 ∙6H 2 O)、水合硫酸镉 (3CdSO 4 ∙8H 2 O) 和五水硫酸铜使用（CuSO 4 ∙5H 2 O）。将所有具有代表性的分离细菌菌株划线到 Luria Bertani (LB) 培养基上，该培养基添加了不同浓度（1 mM、3 mM、5 mM、8 mM 和 10 mM）的这些金属的不同毒性形式，并在 37˚C 下孵育72 小时 [ 16 ]。

2.6. Fisher 精确检验

如果两个分类变量之间存在关联，Fisher 精确检验意味着显着性。进行该测试以确定我们对冬季和夏季细菌分离物的重金属耐受性分析的统计意义。

2.7. 偶氮染料脱色测定

在这项研究中，甲基红染料用作模型偶氮染料。使用紫外分光光度计将染料脱色活性显示为脱色百分比。用于确定由 (g/l) 组成的脱色活性的培养基；蛋白胨 5；酵母提取物3；牛肉提取物2；氯化钠 5; K 2 HPO 4 5; KH 2 PO 4 1; MgSO 4 ∙7H 20.10。将所有分离物接种到补充有 1% 甲基红的肉汤培养基中，并在 37°C 的机械摇床 (150 rpm) 中保持 48 小时。含有甲基红染料的未接种培养基用作对照。两天后取出等分试样并在室温下以 10,000 rpm 离心 10 分钟。等式 (1) 是染料脱色的百分比 (%)，每个样品在 410 nm 处取上清液的吸光度，并作为对照进行测量，

%脱色=初始吸光度-最终吸光度初始吸光度× 100(1)

2.8. 分子表征

通过煮沸法提取DNA。使用通用引物 8F (5-AGT TTG ATC CTG GCT CAG-3) 和 1492R (5-ACC TTG TTA CGA CTT-3) [ 17 ]鉴定了核糖体 rRNA 基因的 16 s 区域。根据以下条件进行 PCR 扩增：96°C 初始加热 5 分钟，然后进行 35 个循环，94°C 变性 30 秒，50°C 退火 30 秒，72°C 延伸 45 秒，然后最后在 72°C 下延长 10 分钟。PCR 混合物含有 1× PCR 缓冲液，2.50 mM MgCl 2, 0.20 mM dNTP，每种引物 10 pmol，2 µl 模板 DNA 和 1.25 µl Taq DNA 聚合酶，最终体积为 20 µl。根据制造商的说明，使用 Wizard PCR SV Gel 和 PCR Clean-Up System kit (Promega) 纯化扩增的 16S rRNA 基因。根据制造商的说明，使用 Applied Biosystem Integrated-310 (Thermo Fisher Scientific) 从纯化的 16S rRNA 基因中生成序列。通过基本局部比对搜索工具（BLAST）将部分序列与国家生物技术信息中心（NCBI）的GenBank数据库（//www.ncbi.nlm.gov/GenBank）进行比较，以鉴定近亲。该序列被存入基因库并与 Clustal W 软件 [ 18 ] 进行比对。

3. 结果

3.1。纺织废水样品的理化参数和重金属含量

在冬季和夏季，从五个不同的采样点共采集了十个样品，并测定了各种理化参数（表1）。两个季节的出水温度分布变化很大，冬季的范围为 26.2°C 至 26.8°C；夏季为 32.5°C 至 33.3°C。发现在冬季流出的污水 EC 在 903 (µs/cm) 到 1259 (µs/cm) 的范围内变化，夏季为 789 (µs/cm) 到 1159 (µs/cm)。总悬浮固体 (TSS) 是通过过滤器捕获的干重颗粒。在我们的研究中，冬季 TSS 的范围为 210 mg/L 至 885 mg/L，夏季为 165 mg/L 至 850 mg/L。冬季和夏季水中的总溶解固体分别在 210 至 300 mg/L 和 290 mg/L 至 310 mg/L 范围内。测量了浊度值的季节性变化，发现冬季为 34.30 至 145.26 FTU，夏季为 11.02 至 260 FTU。pH 值范围为 7.18 至 7。冬季为 94，夏季为 7.02 至 7.52。冬季DO值为5.54 mg/L~6.43 mg/L，夏季为3.98 mg/L~4.50 mg/L。COD 参数是有机物的量度

存在于水中的物质。冬季COD最大值为286 mg/L，最小值为139 mg/L，夏季最大值为1371 mg/L，最小值为473 mg/L。BOD值在冬季为0.22 mg/L至1 mg/L，夏季为2 mg/L至4.04 mg/L。在冬季发现了铅和镍，在夏季发现了铜和镍。

3.2. 样品的总活细菌计数

TBVC 是确定水质的重要参数之一。这

样品编号

温度 (°C)

EC (微秒/厘米)

TDS (毫克/升)

TSS (毫克/升)

浊度 (FTU)

酸碱度

溶解氧（毫克/升）

生化需氧量（毫克/升）

化学需氧量（毫克/升）

铅 (ppm)

镍 (ppm)

镉 (ppm)

铜 (ppm)

冬季样品

WBT1

26.6

1064

270

210

48.60

7.94

6.31

0.82

219

BDL

0.2678

BDL

BDL

WBT2

26.4

1255

250

885

34.30

7.64

6.43

0.98

139

0.527

0.0697

BDL

BDL

WFB3

26.8

949

230

235

91

7.18

6.37

1

286

BDL

BDL

BDL

BDL

WFB4

26.3

1259

300

465

145.26

7.68

5.54

0.22

231

0.0773

BDL

BDL

BDL

WFB5

26.2

903

210

850

126.09

7.75

5.56

0.24

229

0.0771

BDL

BDL

BDL

夏季样品

SBT1

33.3

1159

290

640

40.60

7.52

4.22

3.98

1315

BDL

0.0217

BDL

0.0385

SBT2

33

1075

310

435

139

7.24

4.50

3.54

1083

BDL

0.065

BDL

0.0326

SFB3

32.5

789

290

665

11.02

7.02

3.98

2

473

BDL

0.0226

BDL

0.1195

SFB4

32.3

1090

310

165

260

7.33

4.05

4.05

720

BDL

0.0235

BDL

BDL

SFB5

32.50

1082

300

850

26.32

7.29

4.02

4.02

1371

BDL

0.0706

BDL

0.0429

表 1。纺织废水样品的物理化学参数分析。

不同采样站的TVBC见表2。计数在冬季从 3 × 10 6增加到 1.8 × 10 7 cfu/ml，在夏季从 8 × 10 6增加到 5.6 × 10 7 cfu/ml。

3.3. 重金属抗性分离物的分离和表征

对冬季和夏季五个不同来源的分离株进行了表征（图 1，图 2）。基于革兰氏染色、克利格勒铁琼脂（KIA）试验、吲哚产生、甲基红（MR）、voges proskauer（VP）试验、柠檬酸盐利用试验、氧化酶和过氧化氢酶试验等生化试验的表型表征及其初步鉴定是列于表 3和表 4中。基于这些特征，鉴定出13个细菌属。其中可能是假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、肠杆菌属、埃希氏菌属、志贺氏菌属、沙门氏菌属、类芽孢杆菌属、微球菌属、克雷伯氏菌属的成员.，变形杆菌属。和伯克霍尔德氏菌

3.4. 分离物的金属耐受性测定

表 5和图 3描述了分离细菌的重金属抗性曲线。

为确定冬夏季节对重金属抗性的关系，采用Fisher精确检验，对检验结果进行分析，以确定P值<0.05的显着性（表6）。从分析中我们可以说季节性变化之间没有相关性

样品编号

总活菌数 (TVBC) cfu/ml

冬天

夏天

1

5×106

5.6 × 107

2

1.8 × 107

1.1 × 107

3

3×106

8 × 106

4

1.4 × 107

1.7 × 107

5

3.2×106

2×107

表 2。不同采样站总细菌负荷的季节性变化。

推定生物

频率

革兰氏染色

IMViC

过氧化氢酶

氧化酶

起亚

吲哚

先生

副总裁

柠檬酸盐

倾斜

屁股

硫化氢

气体

葡萄球菌属

11

+

-

+

-

-

-

+

黄色

黄色

-

-

微球菌

4

+

-

-

-

-

+

+

红色的

红色的

-

-

芽孢杆菌

11

+

-

+

-

-

-

+

红色的

红色的

-

-

志贺氏菌属

7

-

-

-

-

-

-

+

红色的

红色的

-

-

大肠埃希氏菌

9

+

-

-

-

-

-

+

红色的

红色的

-

-

表 3。冬季分离株的生化特征。

推定生物

频率

革兰氏染色

IMViC

过氧化氢酶

氧化酶

起亚

吲哚

先生

副总裁

柠檬酸盐

倾斜

屁股

硫化氢

气体

克雷伯氏菌

3

-

-

+

-

-

+

+

红色的

黄色

-

-

变形杆菌属

3

-

-

+

+

+

-

+

红色的

红色的

-

-

类芽孢杆菌

6

+

-

+

-

-

-

+

红色的

黄色

-

-

肠杆菌属

5

-

-

-

+

-

-

+

红色的

黄色

-

-

假单胞菌属

11

-

-

-

-

+

+

+

红色的

黄色

+

-

伯克霍尔德氏菌

7

-

-

-

-

+

-

+

红色的

黄色

+

-

沙门氏菌_

3

-

-

+

-

+

-

+

红色的

黄色

+

-

芽孢杆菌

5

-

-

-

+

+

-

+

红色的

黄色

+

-

产碱菌属

8

-

-

-

-

-

+

+

红色的

红色的

-

-

表 4。夏季分离株的生化特征。

(一)(二)

图 1。营养琼脂平板上的代表性分离物，(a) 冬季分离物 (WFB4h & WFB5a)；(b) 夏季分离株 (SFB4e & SFB4f)。

(一)(二)

图 2。代表性分离物的显微镜观察，（a）革兰氏（-ve）WFB4i；(b) 革兰氏 (+ve) WFB4M。

在金属电阻。

3.5. 染料脱色

甲基红染料（1%）用于检查分离物的脱色能力

(一)(二)

图 3。Luria Bertani (LB) 琼脂平板上代表性分离物的金属耐受性测定，(a) 补充不同浓度的硝酸铅 [Pb(NO 3 ) 2 ]；(b) 补充不同浓度的氯化镍(NiCl 2 ·6H 2 O)。

重金属

1毫米

3毫米

5毫米

8 毫米

10毫米

冬天

夏天

冬天

夏天

冬天

夏天

冬天

夏天

冬天

夏天

你

45

47

2

36

0

19

0

0

0

0

铜

45

47

2

36

0

19

0

0

0

0

铅

47

44

39

43

39

39

18

19

8

3

光盘

4

12

1

0

0

0

0

0

0

0

表 5。不同浓度重金属耐药菌的频率。

重金属

频率

p值

(<0.05)

冬天

夏天

积极的

消极的

积极的

消极的

你

45

49

47

47

0.88

铜

45

49

47

47

0.88

铅

47

47

44

50

0.0645

光盘

4

90

12

82

0.7705

表 6。费雪精确检验。

（图 4）。冬季样品中的两个分离株 WFB3c 和 WFB4g 的脱色能力最高，分别为 65.41% 和 62%。夏季分离株中SFB5c的脱色能力最高，为60.07%。

3.6. 分子鉴定

WFB3c菌株属于变形杆菌属。序列分析显示，该菌株与奇异变形杆菌有98%的相似性（图5）。以下序列以登录号 KY070340 保存在 NCBI 数据库中。

(一)(二)

图 4。(a) 冬季分离株和 (b) 夏季分离株的甲基红降解效率。

图 5。从数据库检索到的具有登录号的染料脱色分离物和近亲参考分离物的 16S rRNA 基因序列的系统发育树。

4。讨论

纺织工业在各个工业部门中尤其成问题，因为它们产生大量废水，如果未经任何处理就排放到环境中可能会产生有害后果。由于染料和各种重金属的广泛使用，与纺织活动相关的环境问题在很大程度上受到关注[ 19 ]。修复纺织染料和重金属的不同物理和化学方法效率低下。这些方法对于像孟加拉国这样的发展中国家来说成本太高[20, 21]。开发高效、环保的去除重金属和纺织染料的技术具有重要意义。本土微生物群落的应用是重金属生物修复的合适替代方案 [ 22] 和偶氮染料从环境中生物降解 [ 23 ]。

在纺织废水的物理化学参数中观察到巨大的季节性变化。表 1代表了水柱的物理化学参数，如 BOD、COD、DO、EC、pH、温度、浊度等。物理化学参数非常重要，因为它们对水质有很大影响。此外，水生生物也因水质枯竭而受到影响。

温度是控制生物的生理行为和生物分布的最重要的生态因素之一[ 24 ]。纺织废水的平均温度在夏季为 32.7°C，冬季为 26.5°C。这是家用无风险水质指南的推荐限值 [ 25 ]。在达卡出口加工区 (DEPZ) 地区 [ 26 ] 的纺织品流出物中发现了 48°C 至 59°C 的温度值。水中带电离子物质的总浓度通常由电导率 (EC) 值表示。本研究测得的 EC 值（789 至 1259 µs/cm）低于孟加拉国报道的平均值 4542.50 µs/cm [ 27]。EC 的标准值为 1200 μs/cm [ 28 ]。在另一份报告中，据报道 DEPZ 区域的纺织废水中的 2250 至 19,000 μs/cm [ 26 ]。整个研究区域显示除夏季样品 3 外的高 EC (789 µs/cm)。高EC表明存在于工业废水中的大量离子物质，如钠、铁、钾等，在纺织废水中同样存在[ 29 ]。在漂白过程中使用电解质（硫酸钠）以及在染色过程中使用碳酸钠和盐会导致废水的 EC 值增加 [ 30 ]。

总溶解固体（TDS）主要表示水中含有溶解固体和胶体的各种形式的矿物质，如氨、碱、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、一些酸、硫酸盐和金属离子等。此外，它是水的重要化学参数 [ 29 ]。研究区的 TDS 值介于 210 和 310 mg/L 之间。目前的研究结果承认了另一项研究 [ 31 ]。在 DEPZ 地区的纺织废水中发现 TDS 值为 855 至 1315 mg/L [ 26 ]。从结果中观察到，总悬浮固体 (TSS) 值在 165 到 885 mg/L 之间，所有样品均高于内陆地表水中允许排放的废水的标准 DoE (150 mg/L) 值[ 28]。相反，在 DEPZ 地区的纺织废水中的 TSS 值为 6.20 至 175 mg/L [ 26 ]。

相应地监测纺织流出物的浊度。它从 11.02 FTU 到 260 FTU 不等。夏季平均浊度（95.39 FTU）高于冬季（89.05 FTU）。两个季节的出水浊度值均高于世界卫生组织 (WHO) [ 32 ] 的标准。根据标准 DoE 值（pH 6 至 9）[ 28 ]，本研究中的 pH 值范围为 7.02 至 7.94（微碱性），在灌溉、家庭和娱乐等不同用途的可接受范围内。在 DEPZ 地区的纺织废水的 pH 值被发现从 7.20 到 10.30 [ 26]。根据 1997 年环境保护规则 [ 33 ]，地表水和地下水系统的标准 pH 值范围为 6.5 至 8.50 和 6 至 8.50。据报道，孟加拉国纺织品废水的平均 pH 值为 8.18 [ 34 ]。pH 参数不仅会极大地影响生物活性，而且会影响水体的某些性质、生物的活动和水环境中存在的有毒物质的有效性。为了确定水的腐蚀性，需要测量 pH 值 [ 29 ]。

另一个重要参数，溶解氧 (DO) 值从 3.98 到 6.43 mg/L。根据标准，出水应含有 DO 4.80 - 8 mg/L [ 28 ]。在 DEPZ 地区的纺织废水中发现 DO 值为 2.15 至 5.90 mg/L [ 26 ]。在生物需氧量 (BOD) 值中，季节性变化范围为 0.22 至 4.05 mg/L。夏季观察到的 BOD 值高于冬季。工业废水 BOD 的允许限值为 50 mg/L [ 31 ]。在这项研究中，观察到 BOD 值低于标准，这可能表明出水质量良好。在之前的研究中发现 DEPZ 地区的纺织废水中的 BOD 值在 94.33 到 141.66 mg/L 之间 [ 26]。

在冬季和夏季，化学需氧量 (COD) 的值均高于标准 (200 mg/L)，但 WBT2 冬季样品的值为 139 mg/L [ 28 ]。与 BOD 相比，COD 水平的显着上升也表明可能存在大量有毒物质，例如废水中可能存在重金属 [ 35 ]。据报道，DEPZ 区纺织废水中的 COD 值为 170.88 至 854.40 mg/L [ 26 ]。

重金属具有剧毒，因此即使在非常低的浓度下也会造成有害影响。金属通常来自纺织废水中的脱色剂、金属络合物染料、氧化剂和整理剂 [ 36 ]。在我们的研究中，Pb 和 Ni 在冬季发现，而 Ni 和 Cu 在夏季发现。相反，在这项研究中，两个季节都没有发现 Cd。在萨瓦尔地区的纺织行业进行的一项研究中，除了铜、铅和镉外，两个季节都没有发现 [ 27]。在接下来的调查中，测得的重金属（Cd、Cu、Pb 和 Ni）浓度低于 DoE（2008 年）规定的废水排放标准的允许限值。如果在水中发现的重金属超出允许限度，则可能对人类、水生植物群和动物群有毒。很明显，这些重金属可能会进入食物链，通过生物积累和生物放大作用，很容易通过植物到达人体，引起各种致命疾病[ 37 ]。

总活菌数 (TBVC) 是确定水质的重要参数之一 [ 38 ]。在监测不同类型的污染物时，细菌总数可以提供非常有价值的统计数据。长期以来，据报道，细菌栖息在工业废水中，利用其成分作为能源。同样，我们研究中分析的纺织废水似乎含有大量细菌。在这项研究中，发现平均细菌载量为 1.6 × 10 7 cfu/ml，这是通过 TBVC 方法测定的，并通过连续稀释流出物并随后接种到营养琼脂培养基上进行，类似于之前的另一项研究 [ 39]。高细菌数反映出纺织染色废水仍然是促进某些细菌生长的良好营养来源 [ 40 ]。

发现季节性变化是影响微生物分布的一个重要因素，这与之前的另一项研究相似 [ 41 ]。他们发现有机体的季节性周期与冬季和夏季相关，并且在夏季发现的数量最多。在本次调查中，观察到了 TBVC 季节性变化的影响。与冬季（平均 8.64 × 10 6 ）相比，夏季总活菌数（平均 2.24 × 10 7 ）有显着变化。夏季的温度可能会促进微生物的生长。

微生物多样性的表征是了解系统的第一步，无论是其功能还是应用[ 42 ]。在本研究中，从纺织染料流出物中分离和鉴定了 13 个不同的细菌属。通过生化试验推测分离的细菌分离物为假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、肠杆菌属、埃希氏菌属、志贺氏菌属、沙门氏菌属、类芽孢杆菌属、微球菌sp.、克雷伯氏菌 sp.、变形杆菌 sp. 和Burkholderia sp.，本研究的这一发现与其他一些先前的研究一致 [42 - 44]。

水环境中的重金属污染是孟加拉国等发展中国家的新兴质量问题[ 1 ]。将纺织染料、重金属等外源性化合物暴露于环境即微生物栖息地，促进了各种抗性机制的发展，以适应这种环境。这些机制可用于将重金属和纺织染料从受污染的环境中解毒和降解为更简单的形式[1, 45]。通过微生物活动对废水进行生物处理可能是一个活跃的研究领域。

对于含有重金属的工业废水的处理，有必要测试有机体在重金属存在下的生长能力是非常关键的[ 46 ]。在本研究中，对所有 94 株分离物进行了测试，以确定它们在不同浓度（1 mM、3 mM、5毫米，8 毫米和 10 毫米）。所有的分离株都可以耐受铅，92 和 58 株分别表现出对镍和铜的耐受性，在镉的情况下，观察到只有 16 株可以耐受。据观察，镉是有毒的，镍和铜对大多数超过 1 mM 浓度的研究分离物具有中等毒性（表 5和表 6）。微生物已经获得了不同类型的保护机制，以便在非常高水平的铅中茁壮成长。抗铅微生物采用的各种适应机制包括： P 型 ATP 酶介导的铅外流 [ 47 ]。

在这项研究中，发现 17 个分离物被观察到耐受所有测试的重金属（Pb、Ni、Cd 和 Cu）。2012 年进行了一项研究，他们分离出一种属于芽孢杆菌属的有机体。具有在多种金属存在下生长的能力，即镍、镉、铬和钴，顺序为 Cd 2+ > Cr 6+ > Ni 2+ > Co 2+ [ 48 ]。在另一项调查中还发现了多种耐金属（Hg 2 +、Pb 2 +、Cd 2 +、As 5+和 Cr 6+ ）分离物 [ 49]。基因组分析将揭示所研究分离株产生抗性的确切机制。

众所周知，甲基红等偶氮染料除了会破坏环境外，还是主要的人类致癌物 [ 50 ]。因此，染料脱色一直是染料废水处理工艺的主要焦点。有几种物理化学方法可以从有色废水中去除染料，但由于一些限制（例如产生的污泥的处理、高成本等），这些方法并不适用 [ 51 ]。目前，生物脱色方法既具有竞争力，又可以替代传统方法 [ 52 ]。关于分离染料脱色菌、真菌和酵母菌的报道有数篇[ 53]。在这项研究中，分离出三种具有染料脱色潜力的细菌。其中，2个[WFB4g (62%) & WFB3c (65.41%)]来自冬季，1个[SFB5c (60.07%)]来自夏季。

从这些分离物中，一种 (WFB3c) 被发现是高度潜在的染料脱色剂，根据 16S rRNA 序列 [登录号 KY070340] 被鉴定为奇异变形杆菌。在另一项研究中，奇异变形 杆菌在缺氧条件下使染料脱色，而在某些情况下，它们需要额外的碳源来脱色，因为它们由于毒性而无法利用染料 [ 54 ]。因此，这些分离物可用于含有甲基红染料的工业废水的生物处理。未来将进行进一步的分子表征，以充分了解这些分离物的偶氮染料脱色能力。

5. 结论

对这些细菌菌株的进一步分子研究可能使它们成为孟加拉国纺织工业染料降解的潜在候选者。这些分离物的金属抵抗能力可能为同时监测环境中的许多污染物和污染物提供有益的工具。因此，需要对这些分离物进行详细研究，以便在纺织工业处理厂中对其进行优化和实施。

致谢

这项工作得到了大学教育资助委员会 (UGC) 和贾汉吉尔纳加大学的资助。作者要感谢 Jahangirnagar 大学 Wazed Mia 卓越中心的 Nikhil Chandra Bhoumik 先生检测样品中的金属含量。

利益冲突

作者声明与本文的发表没有利益冲突。

参考

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