Activités biologiques et potentiel de biosorption des algues rouges (Corallina officinalis) pour éliminer le colorant vert malachite toxique

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13836 (2023) Citer cet article

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Cette recherche vise à utiliser Corallina officinalis écologique comme adsorbant pour éliminer les flux nocifs de colorant vert malachite des effluents industriels, favorisant ainsi un mode de vie durable et une inhibition efficace de la croissance microbienne. La biomasse de Corallina officinalis a été testée pour la biosorption des colorants textiles, ainsi que pour ses propriétés antibactériennes, antioxydantes et cytotoxiques. Les effets de certains paramètres, notamment le pH de la solution, la concentration initiale du colorant, la dose d'algues et le temps de contact, ont été étudiés sur la sorption du colorant. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et la microscopie électronique à balayage ont également été utilisées et les résultats ont montré que les groupes fonctionnels à la surface des algues jouaient un rôle important dans le processus de biosorption. Il a été noté que les données cinétiques étaient significativement importantes par le modèle de pseudo-second ordre avec des valeurs de coefficient de corrélation de régression \({r}_{2}^{2}\) avec une moyenne de 0,95232. La biosorption était compatible avec les isothermes de Freundlich (R2 = 0,9843) et de Langmuir (R2 = 0,9653), et l'efficacité maximale d'élimination du colorant atteignait jusqu'à 99,9 % en 2 h, 27 °C, vitesse d'agitation 120 tr/min, pH 6. , concentration initiale de colorant 20 mg L−1 et dose de biomasse 0,03 g L−1. Corallina officinalis avait une activité antimicrobienne plus élevée, avec des valeurs de concentrations minimales inhibitrices allant de 0,156 à 5 mg mL−1. Corallina officinalis a exercé une activité significative de piégeage des radicaux contre les radicaux libres testés. L'extrait a été examiné pour son activité cytotoxique à l'aide de neuf lignées de cellules cancéreuses, qui présentaient une cytotoxicité élevée pour l'adénocarcinome du côlon avec une valeur IC50 de 25,895 µg mL−1.

Les aspects économiques de la qualité de l’eau et des ressources naturelles des cours d’eau réutilisables sont également impactés par la pollution de l’eau. Le contrôle de la qualité de l’eau, la réduction de la pollution de l’eau et la protection de l’environnement sont les principales préoccupations auxquelles il faut répondre pour assurer notre avenir. La propagation des maladies infectieuses réduit les chances d’un pays de connaître une croissance durable et menace la santé publique1. De nombreuses industries utilisent largement des colorants synthétiques pour colorer des produits tels que les textiles, le papier, le tannage du cuir, le plastique, les aliments, les polymères et l'imprimerie. Les rejets d’eaux usées non traitées sont la principale cause de pollution généralisée des ressources en eaux de surface et souterraines en raison de la toxicité accrue et de la demande chimique en oxygène des effluents, ainsi que de la pénétration réduite de la lumière2. L’objectif principal du traitement des eaux usées industrielles est de protéger la santé humaine et l’environnement.

Un colorant organique, connu sous le nom de Malachite Green (MG), est utilisé dans l'industrie textile pour colorer le cuir, la soie, la laine, le jute, la poterie, le coton, les fibres acryliques et le papier. Le MG est une substance cancérigène, mutagène et tératogène ; il a été identifié comme promoteur de tumeurs hépatiques3. Les effluents industriels mutagènes, toxiques, allergiques, cancérigènes et non dégradables tels que le colorant MG suscitent des inquiétudes majeures. Pour réduire les impacts néfastes des eaux usées polluées organiquement sur les individus et l’environnement, les eaux usées doivent être soigneusement nettoyées avant d’être rejetées dans les principaux cours d’eau4.

L’élimination des couleurs des effluents industriels suscite actuellement beaucoup d’intérêt. Plusieurs techniques physicochimiques, notamment la coagulation-floculation, l'oxydation, la filtration sur membrane et l'adsorption, ont été utilisées pour éliminer ces contaminants industriels des déchets liquides. Le traitement conventionnel des eaux usées et l’élimination des polluants des solutions aqueuses échouent et les techniques complexes sont trop coûteuses. Il est donc nécessaire d’étudier de nouvelles méthodes dont l’efficacité et le coût seraient fascinants5.

Des politiques fondées sur la science sont nécessaires pour soutenir un développement mondial durable à mesure que la population mondiale augmente. Il est crucial de protéger l’environnement, de le restaurer et d’aider la société humaine à surmonter les dangers de l’industrialisation et d’une expansion exponentielle non durable6. Dans ce contexte, de nombreuses études ont montré que les macroalgues constituent une ressource marine importante pour une vie écologique et durable, contribuant ainsi à la résolution des problèmes mondiaux actuels tels que la pollution de l'eau, l'acidification des océans et le réchauffement climatique.