독성 말라카이트 그린 염료를 제거하기 위한 홍조류(Corallina officinalis)의 생물학적 활성 및 생체흡수 잠재력

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13836(2023) 이 기사 인용

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본 연구의 목표는 환경 친화적인 Corallina officinalis를 산업 폐수에서 유해한 말라카이트 그린 염료 흐름을 제거하기 위한 흡착제로 사용하여 지속 가능한 생활을 촉진하고 효과적인 미생물 성장 억제를 촉진하는 것입니다. Corallina officinalis 바이오매스는 직물 염료의 생체흡수는 물론 항균, 항산화, 세포독성 특성에 대해 테스트되었습니다. pH 용액, 초기 염료 농도, 조류 투여량 및 접촉 시간과 관련된 특정 매개변수의 영향이 염료 흡착에 미치는 영향을 조사했습니다. 푸리에 변환 적외선 분광법과 주사전자현미경도 사용되었으며, 그 결과 조류 표면의 작용기가 생체흡착 과정에서 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌습니다. 회귀 상관 계수 \({r}_{2}^{2}\) 값이 평균 0.95232인 유사 2차 모델에 의해 동역학 데이터가 상당히 두드러지는 것으로 나타났습니다. 생체흡착은 Freundlich(R2 = 0.9843) 및 Langmuir(R2 = 0.9653) 등온선과 모두 호환되었으며 염료의 최대 제거 효율은 2시간, 27°C, 교반 속도 120rpm, pH 6에서 최대 99.9%에 도달했습니다. , 초기 염료 농도는 20 mg L−1, 바이오매스 용량은 0.03 g L−1입니다. Corallina officinalis는 0.156에서 5mg/mL 범위의 최소 억제 농도 값으로 더 높은 항균 활성을 나타냈습니다. Corallina officinalis는 테스트된 자유 라디칼에 대해 상당한 라디칼 소거 활성을 발휘했습니다. 9개의 암세포주를 사용하여 추출물의 세포독성 활성을 조사했는데, 이는 IC50 값이 25.895 µg mL-1로 결장 선암종에 대해 높은 세포독성을 나타냈습니다.

수질의 경제적 측면과 재사용 가능한 수로의 천연자원도 수질 오염의 영향을 받습니다. 수질 관리, 수질 오염 감소, 환경 보호는 우리의 미래를 보장하기 위해 해결해야 할 주요 관심사입니다. 전염병 확산은 국가의 지속 가능한 성장 기회를 감소시키고 공중 보건을 위협합니다1. 수많은 산업에서는 섬유, 종이, 가죽 태닝, 플라스틱, 식품, 폴리머 및 인쇄와 같은 제품을 착색하기 위해 합성 염료를 광범위하게 사용합니다. 처리되지 않은 폐수 배출은 유출수의 독성 증가, 화학적 산소 요구량 증가, 빛 투과 감소로 인해 지표수와 지하수 자원이 광범위하게 오염되는 주요 원인입니다2. 산업폐수 처리의 주요 목표는 인간의 건강과 환경을 보호하는 것입니다.

말라카이트 그린(MG)으로 알려진 유기 염료는 섬유 산업에서 가죽, 실크, 양모, 황마, 도자기, 면, 아크릴 섬유 및 종이를 염색하는 데 사용됩니다. MG는 발암성, 돌연변이 유발성, 기형 유발 물질입니다. 이는 간 종양 프로모터3로 확인되었습니다. 돌연변이 유발성, 유독성, 알레르기성, 발암성 및 MG 염료와 같은 비분해성 산업 폐수는 큰 우려를 야기합니다. 유기적으로 오염된 폐수가 개인과 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이려면 폐수를 주요 수로로 방류하기 전에 철저히 청소해야 합니다4.

최근 산업폐수에서 색소를 제거하는 기술이 많은 관심을 받고 있습니다. 응고-응집, 산화, 막 여과 및 흡착을 포함한 여러 물리화학적 기술이 액체 폐기물에서 이러한 산업 오염물질을 제거하는 데 사용되었습니다. 기존의 폐수 처리 및 수용액에서 오염 물질 제거는 성공하지 못했으며 복잡한 기술은 비용이 너무 많이 듭니다. 결과적으로 효율성과 비용이 매력적인 새로운 방법을 조사할 필요가 있습니다5.

세계 인구가 증가함에 따라 지속 가능한 글로벌 개발을 지원하려면 과학 기반 정책이 필요합니다. 환경을 보호하고 복원하며 인류 사회가 산업화와 지속 불가능한 기하급수적 팽창의 위험을 극복하도록 지원하는 것이 중요합니다6. 이러한 맥락에서 많은 연구에 따르면 대형조류는 생태학적, 지속 가능한 생활을 위한 중요한 해양 자원이며 수질 오염, 해양 산성화, 지구 온난화와 같은 오늘날의 글로벌 문제 해결에 도움이 됩니다.