مناقشة اطروحة طالبة الدكتوراه  بشرى كاظم شاكر من قسم علوم الحياة      

جرت يوم الاربعاء الموافق 5 / 12 / 2018  على قاعة  المرحوم الاستاذ سالم عبدالحميد مناقشة اطروحة طالبة الدكتوراه بشرى كاظم شاكر من قسم علوم الحياة

والموسومة :

 دراسة قابلية بعض اجناس الفطريات والطحالب المعزولة محليا في ازالة وتحطيم بعض العناصر الثقيلة والمبيدات من الاوساط المائية الملوثة

وتألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :

أ.د. ميسون مهدي صالح                     رئيسا

أ.د. طه ياسين فرحان                        عضوا

الأستاذ الدكتورة/ إيثار كامل عباس         عضوا

أ.م.د. سمية نعيمة حوار                     عضوا

أ.م.د. ثامر عبد الشهيد محسن               عضوا

أ.د. إبراهيم مهدي عزوز                    عضوا ومشرف

أ.م.د. مهدي صالح ياسر                     عضوا ومشرف

و تضمنت الدراسة اختبار كفاءة جنسين من الفطريات Aspergillus niger وTrichoderma harzianum وجنسين من الطحالب Chlorococcum humicola وChlorella vulgaris في الازالة والتحطيم الحيوي لعنصري الكادميوم والكروم ومتبقيات مبيد الكلايفوسات في الأوساط المائية المعرضة للتلوث بهذه الملوثات وتضمنت الدراسة عدة محاور:

            المحور الأول جمع نماذج الفطريات والطحالب المستهدفة بالدراسة من بيئتها الطبيعية (مياه نهر دجلة) من مدينة بغداد، وفي ثلاثة مواقع مختلفة تمثلت (مقابل مدينة الكاظمية، مدينة الطب، قرب مصفى الدورة). وكذلك تم قياس بعض الخصائص لمياه المواقع الثلاثة المتمثلة بدرجة الحرارة، الأس الهيدروجيني، العكورة، التوصيلية، النسبة المئوية لأملاح الصوديوم والمواد الذائبة الكليةTDS ، ووجد إن هناك تباينات في تنوع الفطريات والطحالب وقيم العوامل بسبب اختلاف مصادر التلوث .

            أما المحور الثاني فتضمن عزل وتشخيص الفطريات والطحالب مختبرياً , إذ تم التعرف على ثمانية أجناس من الفطريات المحلية وهي Trichoderma harzianum، Aspergillus niger، Aspergillus flavus، Aspergillus fumigatus، Aspergillus  terreus، Fusarium sp.، Penicillium sp. وMucor sp. وكذلك تم تشخيص خمسة أجناس من الطحالب Chlorococcum humicola، Chlorella vulgaris، sp. Scenedesmus، Diatom، sp. Chlamydomonas تكرر تواجدها في عينات المياه المأخوذة من المواقع الثلاثة، وبعد العزل والزراعة على الأوساط الزرعية السائلة والصلبة تم انتخاب عزلتين نقيتين من الفطريات هما A. niger  و T. harzianum.و C. humicola  و C. vulgarisمن الطحالب لغرض استعمالها في المعالجة الحيوية.

   المحور الثالث: تناول تصميم تجارب  لاختبار قابلية التحمل ومستوى تأثير تواجد تراكيز مختلفة من عنصري الكادميوم والكروم ومبيد الكلايفوسات في الأوساط الزرعية على الفطريات  A. niger وT. harzianum وطحالب  C. humicola  و C. vulgaris إذ عرضت الفطريات الى التراكيز (5,10,15,20,25) ملغم/لتر-1 من عنصر الكادميوم والكروم و (50,100,200,300) ملغم/لتر-1 من مبيد الكلايفوسات تحت ظروف مختبرية مسيطر عليها من درجة حرارة 25 ±2 °م واس هيدروجيني ((pH=6±2، أما الطحالب فقد تعرضت الى التراكيز (2.5, 5 ,7.5,10,12.5,15,20,25) (1، 2، 3، 4، 5) ملغم/لتر-1 من عنصر Cd وCr على التوالي، وتراكيز (25,50,75,100) ملغم/لتر-1 من المبيد وذلك تحت ظروف مختبرية مسيطر عليها من درجة حرارة 25±2°م واس هيدروجيني ( (pH=7±2وشدة إضاءة 3000 لوكس وبعدد 16 ساعة إضاءة و8 ظلام، واستعملت لهذا الغرض نوعان من أوساط الزراعة وسط ساكن (قناني تربية) ومتحرك وضعت فيه المزارع في جهاز هزاز بسرعة 150 دورة/دقيقة. سجلت النتائج في الزمن (0، 6 و12 ) يوم بالنسبة للفطريات و (0 ,3,6,9, و12) يوماً بالنسبة للطحالب.

            المحور الرابع: تناولت التجارب حساب قابلية الإزالة والتحطيم الحيوي لكل من الفطريات A.niger و T.harzianum والطحالب C. humicola و C. vulgarisلتراكيز المعادن الثقيلة وبقايا مبيد الكلايفوسات وحسبت النسبة المئوية للمعالجة.

المحور الخامس: تناول اختبار التأثير التآزري (المشترك) لعنصري Cd و Crبانتخاب تراكيز 10 و 25 و التراكيز20 و 25 ملغم/لتر-1 والتي حصلت فيها على أعلى نسبة إزالة بوساطة الفطريات A.niger و T.harzianum، وفي الأوساط المعاملة بالطحالب تمت إضافة   12.5و1 للطحلب C.humicola و 2.5 و1 ملغم / لتر-1 للطحلب C.  vulgaris ومن كلا العنصرين على التوالي ومتابعة تأثيرهما في الكتلة الحية وحساب كفاءة الازالة لكل من الفطريات والطحالب في الوسطين الساكن والمتحرك.

بينت نتائج الدراسة ما يلي: 

            أظهرت اختبارات التحمل تبايناً للأحياء المختبرة إذ نجد في حالة التعرض لعنصري Cd وCr سجل الفطر A.niger مقاومة أعلى عند وجود عنصر Cd في الوسط السائل وبكفاءة أعلى في الوسط الساكن من الوسط المتحرك، بينما الفطر T.harzianum سجل أفضل نمو مع الكروم في الوسط المتحرك أكثر منه في الوسط الساكن لأغلب المعاملات، واظهر الفطر A.niger. قدرة عالية على تحمل تراكيز المبيد العالية في الوسط الساكن أكثر منه في الوسط المتحرك بينما الفطر T.harzianum اظهر كفاءة في الوسط المتحرك. 

            وفي حالة الطحالب تبين النتائج ان قابلية تحمل عالية من قبل الطحلب  C.humicola  لعنصر Cd و Cr بينما تميز الطحلب C.vulgaris بقدرة على تحمل تراكيز ضعيفة لعنصر Cd وكفاءة تحمل اقل لعنصر الكروم، وإن كلا الجنسين تميزا بالقدرة على تحمل الحدود الموصى بها  للمبيد كلايفوسات وكانت قدرة تحمل الطحلب  C.humicolaللمبيد اكبر من الطحلب C.vulgaris وفي الوسط المتحرك أكثر منه في الوسط الساكن, ولوحظ إن كثافة نمو الطحالب المدروسة تبلغ أقصاها في اليوم الثاني عشر من التجربة.

            إما نتائج الازالة للمعادن فقد بينت إن الفطر T. harzianum سجل أعلى نسبة إزالة الكادميوم 76.3 %عند التركيز 20 ملغم/لتر-1 في الوسط الساكن والكروم  % 79.7عند التركيز  25 ملغم/لتر-1 في الوسط المتحرك، يليه الفطر A. niger الذي سجل أعلى نسبة إزالة لعنصر الكادميوم 53.6 عند التركيز 10 ملغم/لتر-1 بينما لكروم 65.4 %عند التركيز 25 ملغم/لتر-1 في الوسط الساكن. أما بالنسبة الى نتائج تحطيم المبيد نجد أن الفطر A. niger قد سجل نسبة تحطيم كامل للمبيد %100 للوسط الساكن والمتحرك مقارنة مع T. harzianum الذي سجل أعلى نسبة تحطيم تصل الى76.9 -76.3% للوسط الساكن والمتحرك على التوالي عند التركيز 50 ملغم/لتر-1.  

            بينت نتائج قدرة الطحالب في ازالة العناصر الثقيلة، أن الكفاءة العالية للطحلب C. humicola كانت مع Cd الذي سجل -98.80 99.5 %للوسط الساكن والمتحرك على التوالي عند التركيز 12.5 ملغم/لتر-1 بينما كانت مع Cr -76.6   %78.7 عند التركيز 1 ملغم/لتر-1، إما الطحلب C. vulgaris كانت قدرته اقل إذ سجل أعلى نسبة إزالة من Cd 75.7-86.7 % عند التركيز 2.5 ملغم/لتر-1 بينما مع Cr  71.07-72.7 % عند التركيز 1 ملغم-1/لتر. وبينت النتائج قدرة خلايا الطحلب C. humicola على تحطيم مبيد الكلايفوسات بنسبة 61.1-78.5 % عند التركيز 25 ملغم/لتر-1 بالمقارنة مع الطحلب C. vulgaris الذي سجل أعلى نسبة تحطيم 15.3-17.7 %عند التركيز 25 ملغم/لتر-1 للوسط الساكن والمتحرك على التوالي.

            بينت نتائج تعريض الفطريات والطحالب للتأثير المشترك لعنصري Cd وCr إن هناك اختلاف قليل في نسب الازالة إذ سجلت أعلى نسبة إزالة للفطر A.niger من عنصر Cd 57.62)  38.64-)% بينما مع Cr 65.65)- (73.16 %، أما بالنسبة للفطر T.harzianum فنلاحظ أن أعلى نسبة ازالة من Cd 76.22)- (59.64% ومن Cr 66.83)-64.44 )% للوسطين الساكن والمتحرك على التوالي. أما بالنسبة للطحالب فكانت أعلى نسبة ازالة للطحلب C.humicola لعنصر Cd 94.71)- (98.40% بينما مع Cr -66.82) 83.26) %. إما للطحلب C.vulgaris كانت لعنصر Cd 82.40)-86.28)%، بينما مع Cr 55.46)– (58.22% للوسطين الساكن والمتحرك على التوالي .

وحضر المناقشةجمع من التدريسيين وطلبة الدراسات العليا وذوي الطالبة والضيوف الكرام .تمنياتنا للطالبة الموفقية والنجاح

---

The PhD .Dissertation discussion of student (Bushra Kadhum Shakir) from department of Biology

On Wednesday ,the 5th of December 2018,at the hall of the late prof.dr.Salim Abdulhameed , The PhD .Dissertation discussion of student (Bushra Kadhum Shakir) from department of Biology entitled (Study the Ability of Some Local Isolates of Fungi and Algae for Remove and Bioremediate Some of Heavy metals and Pesticide from Polluted Aqueous Culture)has been discussed

The discussion committee

Prof.Dr.Maysoon  Mahdi Salih    Head

Prof.Dr.Tahas Yaseen Farhan    member

Prof.Dr.Ithar Kamil Abbas   member

Asst.prof.Dr.Sumaia Naima Hawar    member

Asst.prof.Dr.Thamir Abid Al-Saheed Mouhsen   member

Asst.prof.Dr.Mahdi Salih Yasir     supervisor member

Summary

The study included the test of the efficacy of two species of fungus Aspergillus niger, Trichoderma harzianum and two species of algae Chloro coccumhumicola and Chlorella vulgaris. In the removal and degradation of the elements of cadmium and chromium and residues of the pesticide Glyphosate in water media exposed to pollution of these pollutants. The study included several axes:

The first axis was the collection of fungi and algae samples from the natural environment (water of the Tigris River) from the city of Baghdad, and in three different locations (opposite the city of Al-Kadhimia, the city of medicine, near Doura refinery). The properties of the three sites of temperature, pH, turbidity, conductivity, percentage of sodium salts and total dissolved solids (TDS) were also measured. Differences in the diversity of fungi and algae were found to be different due to different sources of pollution.

The second axis ensures the isolation and diagnosis of fungi and algae in vitro. Eight species of local fungi, Trichoderma harzianum, Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Aspergillusterreus, Fusarium sp., Penicillium sp. andMucor sp., and five species of algae, Chlorococcumhumicola, Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp., Chlamydomonassp. andDiatom  were repeated in water samples taken from the three sites. After isolating and cultivating the liquid and solid culture, two isolates of fungi A. niger, T. harzianum, C. humicola and C. vulgaris were selected from algae for use in bioremediation

The third axis: the design of experiments to test the tolerance and the effect of the presence of different concentrations of cadmium, chromium and Glyphosate in solid and liquid media on A. niger, T. harzianum,C. humicola and C. vulgaris. The fungi were introduced to concentrations (5, 10,15,20,25 mg / L-1 of cadmium and chromium and (50,100,200,300) mg / L-1 of the glyphosate pesticide under controlled laboratory conditions of (25 ± 2 pH = 6 ± 2). Algae were exposed to concentrations (2.5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20, 25) (1,2,3,4,5) mg / L-1 of Cd and Cr respectively, and concentrations of (25, 50, 75,100) mg / L-1 of the pesticide under simple laboratory conditions (pH = 7 ± 2), 3000 Luxe, 16 hours of illumination and 8 darkness. Two types of culture medium were used for this purpose, The results were recorded at (0, 6 and 12) days for fungi and (0, 3,6, 9 and 12) days for algae.

Axis 4: The experiments examined the bioremediation and biodegradation of A. niger, T.harzianum, C. humicola and C. vulgaris for concentrations of heavy metals and residues of glyphosate and calculated the percentage of treatment.

Axis 5: The synergistic effect of Cd and Cr was studied by selecting concentrations 10 and 25 and of 20 and 25 mg/L-1, which obtained the highest percentage of removal by the fungus A. niger and T.harzianum. 12.5 and 1 for C.humicola, 2.5 and 1 mg/L-1 for C. vulgaris and respectively for their effect on biomass and calculation of the removal efficiency of both fungi and algae in the static and moving media.

The results of the study showed the following

The stress tests showed a variation of the tested organisms. In the case of Cd and Cr exposure, A. niger recorded higher resistance when Cd was present in the liquid medium and higher efficiency in the most of the static medium, while T.harzianum recorded better growth with chromium in the moving medium More than in the most of the transactions, and showed A.niger High tolerance to high pesticide concentrations in the static medium than in the moving medium while T.harzianum showed mobility efficiency.

In the case of algae, the results showed that the tolerance of high C.humicola of Cd and Cr, while C.vulgaris was characterized by the ability to tolerate low concentrations of the element Cd and the efficiency of less tolerance of the element of chromium, and both species have the ability to withstand the recommended limits of the pesticide Glyphosate The carrying capacity of the C.humicola moss was greater than that of C. vulgaris and in the moving medium than in the static mediumand it was observed that the density of algae growth was measured to the maximum on day 12 of the experiment .

The results of the removal of minerals showed that T. harzianum recorded the highest cadmium removal rate of 76.3% at concentration of 20 mg / L -1 in the static media and chromium 79.7% at concentration of 25 mg / L -1 in the moving medium followed by A. niger Which recorded the highest removal rate of cadmium 53.6 at the concentration of 10 mg /L-1 while for chromium 65.4% at the concentration of 25 mg /L-1 in the static media . As for the results of the degradation of the pesticide, the A. niger recorded a complete destruction rate of the 100% pesticide for the static and moving medium compared with T. harzianum, which had the highest breakdown rate of 76.9 -76.3% for the static and moving medium respectively at 50 mg /L-1.

The results showed that the high efficiency of C. humicola was found with Cd, which was (98.80-99.5)% for the static and moving medium respectively at 12.5 mg / L ^-1 while with Cr (76.6- 78.7) %at 1 mg / L ^-1, either C. vulgaris was less effective with the highest clearance rate of (75.7-86.7)% Cd at concentration of 2.5 mg/ L ^-1 while with Cr (71.07-72.7)% at concentration of 1 mg /L^-1. The results showed the ability of C. humicolato break down the Glyphosate by 61.1-78.5% at 25 mg/L^-1 compared with C. vulgaris, which had the highest fraction of (15.3-17.7)%at the concentration of 25 mg / L ^-1 for the static medium And moving respectively.

The results of exposure of fungi and algae to the combined effect of Cd and Cr showed a slight difference in removal rates. The highest percentage of removal of A. niger was recorded from Cd (57.62 -38.64)%, while with Cr (65.65 – 73.16)%,either for T.harzianumwas recorded from Cd (76.2-59.6) % and Cr (66.83-64.44)% for the static and moving medium respectively. For algae, the highest clearance rate for C. humicola was found for Cd (94.71 – 98.40)% while Cr (66.82-83.26)%. Either for C.vulgaris was Cd (82.40 – 86.28)%, while with Cr (55.46 – 58.22) % for the static and moving averages, respectively