Murat ÇANKAYA, Ayşe Hümeyra Taşkın KAFA, Hüseyin Özkan CANÇELİK

Direct Black 22 azo boyasının Pleurotus Ostreatus ile Biyogiderimi ve Optimizasyonu

Ticari olarak kullanılan sentetik boyaların büyük bir kısmını toksik, kanserojenik ve mutajenik özelliklere sahip olan azo boyalar oluşturmaktadır. Boyalar özellikle tekstil endüstrilerinde boyama ve baskı işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu boyaların fabrika deşarj sularından arıtılması için kullanılan kimyasal ve fiziksel arıtım teknolojileri yetersiz kaldığından ve özellikle kimyasal arıtım yöntemlerinde kullanılan bazı oksidan moleküller çevre için tehlikeli olduğundan biyolojik arıtım önem kazanmaktadır. Pleurotus ostreatus, dünyanın hemen hemen bütün ılıman iklim bölgelerinde; kavak, kayın, meşe, karaağaç, akçaağaç, ıhlamur, söğüt, ceviz ve kestane gibi birçok ağaç türünün çürümüş gövdelerinde çürükçül olarak yaşar. Üzerinde bulunduğu bitkinin hemiselüloz, selüloz ve lignin gibi polisakkaritlerini ekstraselüler olarak degrede eder ve karbon kaynağı olarak kullanır. Genel olarak beyaz çürükçül fungusların büyük bir çoğunluğu tarafından üretilebilen ligninoselülotik enzimler, boya maddelerinin atık sulardan arıtılmasında kullanılır. Çalışmada kullanılan ve Erzincan’dan izole edilen P. ostreatus mantarının, tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan Direct Black 22 azo boyasının biyosorbsiyonu–biyodegredasyonu ve bu amaçla fonksiyon gösteren enzimlerin aktiviteleri araştırılmıştır. Ayrıca özellikle tekstil boya endüstrisinde kullanılan ve bu işletmelerden çevreye bırakılan atık su içerisindeki önemli kirlilik faktörü olan sentetik boyar maddelerin düşük maliyetle ve kısa sürede biyolojik olarak arıtılması amaçlanmıştır. Sonuç olarak, polifenol oksidaz, lakkaz, mangan peroksidaz ve lignin peroksidaz gibi enzimlerin azo boyaların giderimi üzerinde etkili sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Özellikle lakkaz enziminin aktivitesi yüksek çıkmıştır. Ayrıca arıtım üzerine farklı kerestecilik atıklarının da besin kaynağı olarak kullanımı denenmiş ve P. ostreatus’un üzerinde çürükçül olarak yaşadığı ağaç türlerinin kabuk kısımlarını mikro partikül haline getirdiği ve boyarmadde giderim ortamında kullandığı belirlenmiştir.

Biological Treatment and Optimization of Direct Black 22 Azo Dyes with Pleurotus Ostreatus

Most commercial synthetic dyes consist of azo dyes which have toxic, carcinogenic and mutagenic properties. Dyes are widely used in painting and printing processes especially in textile industries. Because of the inadequate chemical and physical treatment techniques used to treat these dyes from factory discharge waters, and some oxidant molecules used in chemical treatment methods danger for the environment, biological treatment is gaining importance. P. ostreatus is saprophyte that lives in almost all temperate climates; Many trees such as poplar, beech, oak, elm, maple, linden, willow, walnut and chestnut in rotten trunks. It degrades the plant's polysaccharides such as hemicellulose, cellulose and lignin extracellular and uses it as a carbon source. Lignocellulosic enzymes, which can be produced by a large majority of white rot fungi in general, used to treat dye substances from waste water. In this study, the biosorption-biodegradation of Direct Black 22 azo dyes widely used in the textile industry by P. ostreatus fungi, which are used in this study and isolated from Erzincan, and for this purpose the activities of enzymes of function have been investigated. Also it is aimed to biological treatment of synthetic dye materials which are used in the textile dying industry and which are the important pollution factors in the wastewater which are left to the environment. Consequently, it was observed that enzymes such as polyphenol oxidase, laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase gave effective results on the treatment of azo dyes. In particular, the activity of the enzyme laccase has been high. In addition the tried to use different logging waste as a source of nutrient treatment on and It has been determined that tree species that have been saprophyte on P. ostreatus have turned their shell parts into microparticles and used them in the environment of dyeing.

Keywords:

Pleurotus ostreatus Azo dyes, Biosorption, Biodegradation,

PDF

___

An, H., Qian, Y., Gu, X., Tang, W. Z., 1996. “Biological Treatment of Dye Waste water using Anaerobic-Oxic System”, Chemosphere, 33(12): 2533-2452.
Ardon, O., Kerem, Z., Hadar, Y., 1998. “Enhancment of Lignin Degradation and Laccase Activity in Pleurotus ostreatus by Cotton Stalk Extract”, Canadian Journal of Microbiology, 44: 676-680.
Başer, İ., İnanıcı, Y., 1990. “Boyar Madde Kimyası”, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yayınları, İstanbul, 47-52, 35-37, 90-187.
Cripss, C., Bumpus, J.A., Aust, S.D., 1990. “Biodegradation of azo and hetero- cyclic dyes by Phanerochaete chrysosporium”, Appl.Environ. Microbiol. (56): 1114- 1118.
Fu, Y., Vıraraghavan, T., 2002. “Removal of Congo Red From an Aqueous Solution by Fungus Aspergillus niger”, Advances in Environmental Research, 7: 239-247.
Kapdan, K.I., Kargi, F., 2001. “Biological Decolorization of Textile Dyestuff Containing Wastewater by Coriolus versicolor in Rotating Biological Contactor”, Enzyme and Microbial Technoloy, 30: 195-199.
Kuai, L., De Vreese, I., Vandevivere, P., 1998. “GACAmended UASB Reactor for The Stable Treatment of Toxic Textile Wastewater”, Environmental Technology, 19: 1111-17.
Murray, P.R. 1990. “Medical Microbiology”, St. Louis: Mosbay, 616.
Pagga, U., Brown, D., 1986. “The Degradation of Dyestuffs: Part II Behaviour of Dyestuffs in Anaerobic Biodegradation Tests”, Chemosphere, 15(4): 479-491.
Platt, M.K., Hadar, Y., Chet, I., 1984. “Fungal Activities Involve in Lignocellulose Degradation by Pleurotus”, Applied Microbiology and Biotechnology, 20: 150-154.
Seesuriyachana, P., Takenakab, S., Kuntiyaa, A., Klayraungc, S., Murakamib, S., Aokib, K., 2007. “Metabolism of azo dyes by Lactobacillus casei TISTR 1500 and effects of various factors on decolorization”, Water Research. 41: 985 – 992.
Stolz A., 2001. “Basic and Applied Aspects in the Microbial Degradation of Azo Dyes, App.”, Microbiol Biotechnol. 56: 69-80.
Şişli, N., 1996. “Çevre Bilim Ekoloji” H.Ü. Fen Fakültesi. Ankara.
Taner, T., 2006. “Katyonik Alkiltrimetilamonyum Bromür Surfaktantlar İle C.I. Reactive Orange 16 Etkileşimi”, Yüksek Lisans Tezi, T.Ü Fen Bil. Enst., Edirne. Wesenberg, D., Buchon, F., Agathos, S.N., 2002.
“Degradation of Dye Containing Textile Effluent by Agaric White - Rot Fungus Clitocybula dusenii”, Biotechnology Letters, 24: 989-993.
Zadrazıl, F., Brunnert, F., 1981. “Investigation of Physical Parameters Important for Solid State Fermentation of Straw by White Rot Fungi, Eur. J. Appl.”, Microbiol Biotechnol, 11, 183-188.
Zaoyan, Y., Ke, S., Guanglıng, S., Fan, Y., Jınshan, D., Huanıan, M., 1992. “Anaerobic – Aerobic Treatment of a Dye Wastewater by Combination of RBC With Activated Sludge”, Water Sci. Technol., 26(9-11): 2093- 96
Zhang, F., Knapp, J.S., Tapley, K.N., 1999. “Decolourisation of Cotton Bleaching Effluent with Wood Rotting Fungus”, Water Resources, 33: 919-928.