Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Aufnahme und Reduktion von sechswertigem Chrom durch Aspergillus niger und Aspergillus parasiticus

Shugaba A, Buba F, Kolo BG, Nok AJ, Ameh DA und Lori JA

Die Aufnahme und Reduzierung von Cr(VI) durch Aspergillus niger und A. parasiticus wurde untersucht. Nach 96 Stunden Wachstum waren die mit einer anfänglichen Dichromatkonzentration von 20 mg/l angereicherten Kulturlösungen vollständig entfärbt und wiesen Restkonzentrationen von Cr(VI) von nur 0,74 ± 0,55 und 1,69 ± 0,29 mg/l in A. niger- und A. parasiticus-Kulturen auf, was einer Cr(VI)-Entfernung von 96,3 % bzw. 91,6 % entspricht. In der A. niger-Kultur wurden innerhalb von 72 Stunden Wachstum signifikant (P < 0,01) niedrigere Cr(VI)-Konzentrationen beobachtet als bei A. parasiticus, aber in beiden Kulturen war nach 144 Stunden Wachstum eine fast vollständige Entfernung erreicht. Die Cr(VI)-Entfernungsrate betrug 0,21 ± 0,09 mgl-1h-1 bzw. 0,20 ± 0,07 mgl-1h-1 für A. niger und A. parasiticus. Die zellulären Cr(VI)-Konzentrationen in den beiden Pilzen stiegen mit zunehmenden Konzentrationen der Dichromatbehandlungen signifikant an (P < 0,05 – 0,001). Obwohl Tanninsäure als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle zu einer signifikant geringeren Cr(VI)-Entfernung führte als Glucose (P < 0,001) und Acetat (P < 0,01), unterstützte sie die Entfernung von etwa 85,0 % bzw. 68,8 % des Metallions durch A. niger und A. parasiticus. Das aktive Myzel beider Pilze zeigte nach Inkubation bei 30°C für 72 Stunden eine signifikant (P < 0,001) höhere Cr(VI)-Entfernung als inaktiviertes Myzel. Die Inkubation zellfreier Extrakte beider Pilze mit NADH bei 30 °C über 2 Stunden zeigte eine Cr(VI)-Reduktion von 68,0 % bzw. 55,5 % für A. niger und A. parasiticus. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass Aufnahme und metabolische Reduktion der Prozess sein könnten, durch den die beiden Pilze die toxischen Wirkungen von sechswertigem Chrom tolerieren können. Allerdings wurde beobachtet, dass die Cr-Entfernung durch Aufnahme durch die Biomasse der beiden Pilze bei allen verwendeten Konzentrationen nur im Bereich von 0,5 – 1,78 % lag, was im Vergleich zur anfänglichen Cr-Konzentration im Kulturmedium unbedeutend ist. Die durch diese Untersuchung erzielten Ergebnisse weisen auf die Möglichkeit hin, Abwässer, die sechswertiges Chrom enthalten, mit Aspergillus niger und A. parasiticus zu behandeln.