فلور قارچ‏های خاکزی مناطق نفتی استان خوزستان

نویسندگان

1 کارشناس ارشد میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان، اصفهان، ایران

2 استادیار قارچ شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان، اصفهان، ایران

3 استادیار میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، اصفهان، ایران

چکیده

  مقدمه : تا کنون بسیاری ازگونه های قارچی با توانایی هیدرولیز هیدروکربن‏های نفتی شناخته شده اند. این قارچ‏ها در مناطق آلوده به نفت پایدار هستند. اهداف این تحقیق شامل بررسی جمعیت، تنوع، جداسازی و شناسایی فلور قارچ‏های بومی در خاک‏های آلوده نفتی استان خوزستان است ‏‏.   مواد و روش‏‏ها: نمونه‏های خاک آلوده به نشت نفت از مناطق مختلف استان خوزستان جمع‏آوری شد. به منظور جداسازی و شمارش قارچ‏های هتروتروف از محیط سیب زمینی دکستروز آگار همراه با استرپتومایسین استفاده شد. قارچ‏های جداسازی شده، از طریق مطالعات ریخت‏شناسی، رنگ آمیزی توسط لاکتوفنول کاتن بلو، مشاهده توسط میکروسکوپ نوری و مقایسه با مراجع تشریحی و توصیفی، شناسایی شدند.   نتایج: شمارش کل قارچ‏ها از 102× 41/0 تا 102× 33/3333 واحد تشکیل کلونی‏ بر گرم خاک محاسبه شد. قارچ‏های جداسازی شده شامل: جنس‏های آسپرژیلوس، پنی سیلیوم، فوزاریوم، کاندیدا، رودوترولا، آئروبازیدیوم، موکور، رایزوپوس و آکرومونیوم بودند. در این بررسی، جنس‏های آسپرژیلوس و پنی سیلیوم غالب بودند .   بحث و نتیجه‏گیری: شناسایی قارچ‏ها در محیط‏های حاوی نفت نشان داد که به طور در خور توجهی تنوع و فراوانی قارچ‏ها در مکان‏های مختلف نسبت به هم متفاوت بودند. افزایش تعداد قارچ‏ها در خاک‏های نفتی احتمال تجزیه و مصرف هیدروکربن‏های نفتی توسط قارچ‏ها را نشان می‏دهد. توزیع جمعیت و تنوع میکروبی خاک توسط تعدادی از عوامل محیطی مانند اسیدیته، هدایت الکتریکی، ماده آلی خاک و غیره تعیین می‏شود .  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Flora of soil fungi in Khuzestan province's oil regions

نویسندگان [English]

  • vida dawoodi 1
  • Mahbobeh madani 2
  • Arezoo Tahmourespour 3
1 M.Sc. student of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor of Medical Mycology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
3 Assistant Professor of Microbiology, Khorasgan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

  Introduction: Many Species of fungi with ability to metabolize of petroleum hydrocarbons are known so far. These fungi are resistant in oil contaminated sites.This investigation aims at studying fungal population diversity in oil contaminated soils of Khuzestan province and identifying fungal flora in these regions .   Materials and methods: Crude oil contaminated soil samples were collected from different regions of Khuzestan province. For isolation and enumeration of total heterotrophic fungi, Potato Dextrose Agar medium supplemented with streptomycine was used. The isolated fungi were identified via morphological studies, staining by lactophenol cotton blue, observation with a light microscope and comparing with descriptive and canonizative refereces .   Results: Total fungal counts ranged from 0.41 × 102 to 3333.33 × 102 CFU/g. Isolated fungi belong to Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Candida, Rhodotorula, Aureobasidium, Mucor, Rhizopus and Acremonium. Most dominant genera were Aspergillus and Penicillium .   Discussion and conclusion : Studies on isolation of fungi in oil containing environments showed that, abundance and fungal diversity in different stations significantly were different. The increase in the number of fungi in crude oil soils showes the probability of degradation and consumption of oil contaminated by fungi. Diversity and distribution of soil microbial population are determined by a number of environmental factors such as pH, electrical conductivity and soil organic matter .  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil fungi
  • Crude oil
  • Khuzestan

مقدمه

قارچ‏ها اهمیت زیادی در محیط زیست زمینی دارند و می‏توانند بزرگ ترین زیست توده را در خاک تشکیل دهند. همچنین، با توجه به رشد رشته ای خود و تولید پلیمرهای خارجی نقش مهمی در نگهداری ساختار خاک دارند (1). تنوع زیستی قارچ‏ها 5/1 میلیون گونه تخمین زده شده است (2). برای نخستین بار جداسازی قارچ‏ها از خاک توسط امونس[1] در سال 1951 انجام شد. قارچ‏ها نقش مهمی در اکوسیستم خاک به عنوان تجزیه کنندگان اصلی بازی می‏کنند (3). فرآورده‏های نفتی از پرمصرف‏ترین مواد شیمیایی در دنیای مدرن امروز محسوب می شوند و به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می‏شوند. با این حال، با وجود کاربرد مهم آن‏ها، هیدروکربن‏های نفتی به عنوان یک آلاینده زیست محیطی در سطح جهانی عمل می‏کنند (4). میزان نشت نفت خام طبیعی 000,600 تن در سال تخمین زده شده است (5). مسمومیت میکروارگانیسم‏ها، گیاهان، حیوانات و انسان‏ها با هیدروکربن‏های نفتی به خوبی اثبات شده است (6).

اثر نفت روی جمعیت میکروبی به ترکیب شیمیایی نفت و گونه‏های میکروارگانیسم‏های موجود بستگی دارد. نفت، جمعیت برخی از میکروب‏ها را افزایش می‏دهد. برخی از میکروب‏ها هیدروکربن‏های نفت را به عنوان مواد مغذی مصرف می‏کنند (7). بسیاری از گونه‏های قارچی که در محیط‏های آلوده به نفت شناخته شده‏اند، توانایی تجزیه هیدروکربن‏های نفتی را دارند. بیش از 200 گونه از باکتری‏ها، قارچ‏ها و حتی جلبک‏ها می‏توانند هیدروکربن‏ها را تجزیه کنند (8). قارچ‏ها به علت ترشح طیف زیادی از آنزیم‏های موثر در محیط زیست، که به آن‏ها در تغذیه کمک می‏کند، مسئول تجزیه چندین فرآورده طبیعی هستند (9). به تازگی، بسیاری از پژوهشگران نقش قارچ‏ها را در فرآیند تجزیه زیستی فرآورده‏های نفتی مطالعه کرده‏اند و شایع‏ترین قارچ‏هایی که از مکان‏های آلوده به نفت جداسازی شده‏اند، به جنس‏های زیر متعلق هستند: آلترناریا، آسپرژیلوس، کاندیدا، سفالوسپوریوم، فوزاریوم، ژئوتریکوم، موکور، کلادوسپوریوم، پسیلومایسس، پنی سیلیوم، پلئوروتوس، پلیپوروس، رایزوپوس، رودوتورولا، ساکارومایسس، تالارومایسس، گرافیوم، تریکودرما، آمورفوتکا، نئوسارتوریا و تورولوپسیس (10- 13).

با وجود پژوهش‏های انجام شده در جداسازی میکروارگانیسم‏ها در مناطق نفتی، هیچ گونه پژوهشی بر روی قارچ‏های بومی در استان خوزستان انجام نشده است. بنابراین، هدف از این مطالعه، جداسازی و شناسایی فلور قارچ‏های بومی در خاک‏های آلوده به نفت خام در مناطق نفتی استان خوزستان است.

 

مواد و روش‏ها

جمع‏آوری نمونه‏های خاک آلوده به مواد نفتی

نمونه‏های خاک از یک افق صفر تا 10 سانتی‏متری از سطح خاک آلوده شده به مواد نفتی از مناطق کوپال اهواز (نمونه خاک 1)، گودال آتش کوپال اهواز (نمونه خاک 2)، هفتکل (نمونه خاک 3)، مارون (نمونه خاک 4)، امیدیه (نمونه خاک 5)، تمبی مسجد سلیمان (نمونه خاک 6)، مسجد سلیمان (نمونه خاک 7) و یک خاک غیر آلوده از مسجد سلیمان (نمونه خاک 8) در فروردین و اردیبهشت سال 1391 جمع‏آوری شدند. نمونه‏برداری از خاک‏های آلوده به مواد نفتی در شرایط کاملا سترون، توسط یک بیلچه استریل انجام شد و به شکل تصادفی از هر منطقه 2 تا 3 نمونه که خود ترکیبی از چند نمونه مخلوط شده در محل نمونه‏برداری بودند جمع‏آوری و درون کیسه‏های پلاستیکی سفید استفاده نشده نگهداری شدند. نمونه‏ها در مدت 48 ساعت به آزمایشگاه منتقل شدند. سپس، در مدت یک ماه برای شمارش، جداسازی و تحلیل‏ خاک (شمارش جمعیت بلافاصه پس از انتقال خاک‏ها به آزمایشگاه انجام شد) در دمای 4 درجه سانتی‏گراد درون یخچال (به منظور زنده نگهداشتن ارگانیسم‏ها و جلوگیری از هر گونه آلودگی) قبل از تجزیه و تحلیل نگهداری شدند.

تحلیل‏ اولیه خاک

آزمایش‏های تجزیه خاک با روش‏های استاندارد انجام شد. کربن آلی خاک با روش والکی و بلاک[2] تعیین شد(14). هدایت الکتریکی[3] با استفاده از دستگاه هدایت سنج در عصاره اشباع تعیین و اسیدیته خاک نیز اندازه‏گیری شد (15).

کشت، شمارش و جداسازی قارچ‏های بومی

نمونه‏های جمع‏آوری شده به شکل همگن مخلوط شدند. با دقت سنگ‏ها و سایر بقایای ناخواسته خاک با استفاده از الک 2 میلی‏‏متری حذف شد. جداسازی و شمارش کل قارچ‏ها با استفاده از روش شمارش روی پلیت به همراه رقیق‏سازی[4] انجام شد. زمانی که مواد حاوی میکروارگانیسم کشت داده می‏شوند، هر میکروارگانیسم زنده یک کلونی‏ را ایجاد خواهد کرد. از این رو، کلونی‏‏های ظاهر شده بر روی پلیت‏ها ارگانیسم‏های زنده موجود در نمونه را نشان می‏دهند. برای جداسازی و شمارش گونه‏های قارچی موجود در نمونه‏های خاک از محیط کشت سیب زمینی دکستروز آگار[5] (PDA) (شارلو) استفاده شد.


 به این محیط، آنتی‏بیوتیک استرپتومایسین (زیگما) به مقدار 103 میلی‏‏گرم در لیتر برای جلوگیری از رشد باکتری‏ها اضافه شد. از نرمال سالین استریل 85/0 درصد به عنوان رقیق کننده برای آماده‏سازی مایه تلقیح استفاده شد. از هر نمونه خاک، 10 گرم نمونه الک و هموژن شده به شکل سترون - با استفاده از یک قاشقک استیل استریل شده توسط شعله- درون یک فلاسک ارلن مایر 250 میلی‏‏لیتری حاوی 90 سی سی محلول رقیق کننده استریل منتقل شد (رقت 1-10). سپس، نمونه‏ها به مدت 60 دقیقه روی تکان دهنده مکانیکی با دور rpm 120، برای جداسازی میکروارگانیسم‏ها از ذرات خاک، شیک شدند. به ترتیب 3 سری رقت محلول‏های استریل از رقت 1-10 تا 4-10 آماده شد. 5/0 میلی‏‏لیتر هر رقت از هر نمونه خاک به شکل کاملاً آسپتیک با پیپت استریل برداشته شد و به طور جداگانه به شکل کشت سطحی با پخش کننده شیشه‏ای (میله شیشه ای سر کج[6]) استریل شده توسط شعله بر روی پلیت‏های PDA کشت داده شد. پلیت‏های تلقیح شده حاوی محیط PDA به مدت 3 تا 4 روز در دمای 2±28 درجه سانتی‏گراد انکوبه شدند. پس از انکوباسیون، کلونی‏‏های ظاهر شده بر روی پلیت‏های PDA به عنوان تعداد کل قارچ‏های هتروتروف و به شکل تعداد واحد تشکیل دهنده کلونی‏[7] (CFU) بر هر گرم خاک بیان شدند. 10 تکرار انجام شد (11، 13، 16 و 17).

در رقت‏سازی این موارد در نظر گرفته شد: 1- چرخاندن لوله‏ها در دست تا محتویات کاملاً یکنواخت شوند. 2- از سر سمپلر استریل برای برداشتن نمونه‏ها استفاده شد.

 

شناسایی قارچ‏های بومی

برای به دست آوردن کشت‏های خالص از قارچ‏های جداسازی شده، کشت‏های رشد کرده از قارچ‏ها در شرایط استریل روی محیط کشت PDA کشت مجدد شدند. در مرحله اول، برای شناسایی قارچ‏ها صفات ریخت‏شناسی شامل: شکل، رنگ، تشکیل اسپور و تعداد روزهایی که طول می‏کشد تا قارچ‏ها به حداکثر قطر (8 سانتی‏متر) پتری دیش برسند تعیین شد. پس از 2 تا 4 روز از رشد قارچ، میسیلیوم تولید کننده اسپور با دقت برش داده و رنگ آمیزی توسط لاکتو فنل کاتن بلو[8] (LCB) انجام شد. سپس، نمونه‏ها با میکروسکوپ نوری مشاهده شدند. قارچ‏های جداسازی شده با مراجعه به منابع معتبر علمی شناسایی شدند (18- 21).

روش آماری

این تحقیق بیشتر ماهیت توصیفی تحلیلی داشته ولی برای مقایسه میانگین‏ها و رسم نمودار‏ها از نرم افزار آماری اکسل 2007 استفاده شد.

 

نتایج

تحلیل‏ خاک و جمعیت قارچ‏های خاکزی

جدول 1، نتایج حاصل از تحلیل‏ خاک و جمعیت کل قارچ‏های خاکزی را نشان می‏دهد. با توجه به نتایج حاصل از شمارش قارچ‏های بومی، متوسط تعداد کل قارچ‏های هتروتروف روی محیط PDA به شکل واحد تشکیل دهنده کلونی‏ بر گرم خاک (×102 CFU/g soil) بیان شده است. شمارش کل قارچ‏های هتروتروف از 102× 41/0 تا 102× 33/3333 واحد تشکیل دهنده کلونی‏ بر گرم خاک محاسبه شد. بیش‏ترین جمعیت، مربوط به نمونه خاک هفتکل (102×33/3333) با میزان 51/20 درصد کربن آلی بود و کمترین جمعیت کل قارچ‏ها مربوط به نمونه خاک امیدیه (102×41/0 ) با 22/12 درصد کربن آلی بود.

شناسایی قارچ‏ها

قارچ‏های جداسازی شده از خاک‏های آلوده به جنس‏های آسپرژیلوس، پنی سیلیوم، فوزاریوم، کاندیدا، رودوترولا، موکور، رایزوپوس، آکرومونیوم و آئروبازیدیوم متعلق بودند. در جدول 2 ویژگی‏های ماکروسکوپی و میکروسکوپی جنس‏های قارچی جدا‏شده آورده شده است.

همان‏طور که در جدول 3 مشاهده می‏شود، در نمونه‏های خاک 1، 2، 4 و 6 جنس پنی سیلیوم، در نمونه‏های خاک 3 و 7 جنس آسپرژیلوس، در نمونه خاک 5 مخمر رودوترولا و قارچ پنی سیلیوم و در نمونه خاک 8 قارچ‏های آسپرژیلوس و اکرومونیوم جمعیت غالب قارچ‏های خاک بودند.

 

جدول1- تحلیل‏ شیمیایی، مکانیکی و جمعیت قارچ‏ها در خاک‏های آلوده نفتی

 

اسیدیته

هدایت الکتریکی

(میلی‏‏زیمنس بر سانتی‏متر)

کربن آلی (درصد)

تعداد کل قارچ‏های هتروتروف (×102 واحد تشکیل دهنده کلونی‏ بر گرم خاک)

خاک 1

25/8

22/12

86/11

33/378

خاک 2

14/7

60/8

31/8

65/5

خاک 3

60/6

21/3

51/20

33/3333

خاک 4

99/7

32/15

35/18

14/37

خاک 5

01/7

20/30

22/12

41/0

خاک 6

21/7

60/0

18/2

22/3

خاک 7

97/7

33/2

13/5

60/3

خاک 8

26/7

28/2

38/2

50/0

 

 

 

جدول 2- ویژگی‏های ماکروسکوپی و میکروسکوپی جنس‏های قارچی جدا‏سازی شده

قارچ‏ها

شکل کنیدی

ترتیب قرارگیری کنیدی

شکل کنیدیوفور و ترتیب قرارگیری کنیدیوفور

ریخت‏شناسی کلونی‏

میزان رشد

ویژگی‏های کمکی دیگر

آسپرژیلوس

گرد

زنجیره‏های شعاعی

صاف یا خاردار با دیواره‏های موازی، منفرد

پودری گاهی دانه ای، سطح رنگی

سریع

ریسه شفاف با دیواره عرضی، انتهای کنیدیوفور به وزیکول ختم می‏شود

پنی سیلیوم

گرد

زنجیره ای

پنی سیلوس، مفرد و عمودی

مخملی یا پودری رنگی و صاف

سریع

فیالید‏ها کمابیش کوتاه با راس‏های ضخیم

فوزاریوم

میکروکنیدی بیضی کشیده، ماکروکنیدی هلالی

میکروکنیدی منفرد، ماکروکنیدی مارپیچی

فیالیدهای مخروطی، منفرد و گاهی اوقات مارپیچی

پنبه ای رنگی، عموماً صورتی تا بنفش

سریع

پیگمان محلول در آب

آکرومونیوم

بیضی در راس کنیدیوفور

به شکل توپ‏های لزج در راس کنیدیوفور

کوتاه، مستقیم و درفشی، منفرد

بافت پنبه ای، صاف نمدی و سطح رنگی

کمی سریع

فاقد ماکروکنیدی

آئروبازیدیوم

تک سلولی و تخم مرغی تا استوانه ای

منفرد

ندارد

قهوه ای تیره یا سیاه براق با حاشیه‏های کم رنگ

متوسط

ریسه‏های قهوه ای روشن

موکور

تخم مرغی یا بیضی

متغیر

منفرد، کوتاه، مستقیم و بیشتر منشعب

خاکستری کرکی

سریع

اسپورانژیوم گرد، خاکستری تا سیاه رنگ، فاقد استولون، ریزوئید و زائده

رایزوپوس

متنوع

نیم کره

تکی یا گروهی به رنگ قهوه ای واقع در نزدیک گره، طویل و غیر منشعب

کرکی، خاکستری یاقهوه ای، پشت بی رنگ

سریع

ریزوئید‏های توسعه یافته، کلوملا پس از آزاد شدن اسپورها فرو می‏ریزد

 

جدول 3- درصد فراوانی قارچ‏های جداسازی شده در نمونه‏های خاک

 

آسپرژیلوس نایجر

آ. ترئوس

آ. فومیگاتوس

آ. فلاووس

سایر آسپرژیلوس‏ها

پنی سیلیوم

فوزاریو م

رودوترولا

کاندیدا

آئروبازیدیوم

موکور

رایزوپوس

آکرومونیوم

خاک 1

-

-

-

-

-

52/58

70/10

74/21

70/4

35/4

-

-

-

خاک 2

81/14

98/41

40/28

 

 

81/14

-

-

-

-

-

-

-

خاک 3

-

72/1

-

 

 

55/96

72/1

-

-

-

-

-

-

خاک 4

-

-

-

--

-

60/97

40/2

-

-

-

-

-

-

خاک 5

-

-

-

56/5

33/8

89/38

-

22/47

-

-

-

-

-

خاک 6

-

-

57/9

-

86/3

57/86

-

-

-

-

-

-

-

خاک 7

-

-

14/97

 

 

86/2

-

-

-

-

-

-

-

خاک 8

-

-

51/40

-

-

64/14

23/3

-

43/9

-

20/2

20/2

96/27

 


بحث و نتیجه­گیری

در مطالعه حاضر، تعداد کل قارچ‏های هتروتروف به طور در خور توجهی در مکان‏های مختلف، نسبت به هم با توجه به میزان آلودگی نفتی و قدمت آلودگی متفاوت بودند. بیش‏ترین جمعیت مربوط به نمونه خاک 3 و پس از آن نمونه خاک 1 بود. آلودگی نفتی این دو منطقه طولانی مدت بوده و شاید دلیل بیشتر بودن جمعیت خاک 3 این است که میزان کربن آلی آن بیشتر بوده است (جدول 1). همچنین این مطلب، نشان دهنده سازگاری پرگنه‏های قارچی بومی در این محیط است. میزان کربن آلی این خاک 51/20 درصد و میزان کربن آلی خاک1، 86/11درصد بود. بنابراین، افزایش میزان ورودی نفت خام به محیط، میزان کربن آلی خاک را افزایش داده و با توجه به میزان اسیدیته در محدوده خنثی، جمعیت قارچ‏ها افزایش می‏یابد. در حالی که خاک 1 نسبت به خاک 3، اسیدیته در حد قلیایی داشت که همین امر توانسته باعث کاهش جمعیت نسبت به خاک 3 شود.

وستلیک[ix] و همکاران گزارش داده‏اند که جمعیت میکروارگانیسم‏های خاص به علت استفاده از هیدروکربن‏های نفتی به عنوان مواد مغذی افزایش می‏یابد (22).

خاک 4 و 5 با این که میزان کربن آلی آن‏ها به ترتیب 35/18 و 22/12 درصد بود و اسیدیته در حد خنثی داشتند، جمعیت قارچ‏های آن‏ها بسیار اندک بود. آلودگی نفتی این دو نمونه خاک چندان طولانی نبوده و مدت زمان زیادی نیست که در معرض آلودگی نفتی قرار داشتند. همچنین، علت دیگر محدودیت رشد قارچ‏ها در این نمونه‏ها می‏تواند هدایت الکتریکی بالا باشد. هدایت الکتریکی یک محلول شاخصی از کل املاح محلول آن است. بطوری‏که هر چه غلظت کاتیون‏ها و آنیون‏های یک محلول افزایش یابد هدایت الکتریکی آن نیز افزایش می‏یابد (15) و این موضوع، عامل محدود کننده رشد قارچ‏ها به حساب آمد.

متاسفانه در کشور ما تاکنون به معضل آلودگی‏های ناشی از نفت و فرآورده‏های آن پرداخته نشده است. نبود مراقبت فعال کنترل آلودگی‏های ناشی از نفت خام، عدم سیستم‏های گزارش دهی و عدم آگاهی از اثرات زیست محیطی در ارتباط با تولید، استفاده و دفع مواد خطرناک باعث شده تا آمار دقیقی از میزان آلودگی نفتی به ویژه استان خوزستان در دست نباشد. طبق گزارش‏های دی ماه 1388 نشت یک چاه نفت در منطقه مارون خوزستان منجر به آلودگی حدود 100 هزار هکتار زمین توسط 20 هزار بشکه نفت شد (23). در اثر ورود ناگهانی مقادیر بالای نفت به این نواحی اکثر میکروارگانیسم‏ها تحت تاثیر قرار گرفته و جمعیت میکروبی آن‏ها کاهش یافته بود. از آن‏جایی که از آن واقعه مدت زمان طولانی نگذشته هنوز میکروارگانیسم‏های باقی مانده فرصت تطابق و سازگاری با محیط را نیافته‏اند.

در نمونه‏های خاک 6، 7 و 8 به علت این‏که میزان کربن آلی آن‏ها ناچیز بود جمعیت قارچی نیز در آن‏ها بسیار اندک بود. درصد مصرف کنندگان هیدروکربن‏های نفتی به ویژه درمحیط زیست، به نظر می‏رسد شاخصی از حضور هیدروکربن‏ها در آن محیط و در معرض قرار گرفتن محیط زیست در برابر هیدروکربن‏های نفتی باشد (12).

کم بودن جمعیت در نمونه خاک 4 و 5 را می‏توانیم بر اساس گزارش‏های زیر توجیه کنیم. کاهش اولیه در جمعیت قارچ‏ها همیشه زمانی که نفت خام به محیط اضافه می‏شود، رخ می‏دهد. این پدیده به سمیت نفت نسبت داده می‏شود. برخی از میکروارگانیسم‏ها توسط اجزاء سمی نفت کشته یا مهار می‏شوند، در حالی که دیگر ارگانیسم‏های هتروتروف تجزیه کننده نفت افزایش می‏یابند. سمیت نفت خام و یا فرآورده‏های نفتی به طور گسترده ای متفاوت است و به ترکیب و غلظت آن بستگی دارد. مقیاس آلودگی به مقدار نفت و آسیب‏های وارد شده به محیط زیست بستگی دارد (24). در مناطق به شدت آلوده، اثرات زیان‏آور فوری در شکل‏های زیستی وجود خواهد داشت (12). این یافته‏ها مشابه نتایج پژوهش ابیر[x] و انیانوو[xi] است. آن‏ها خاک را با غلظت‏های متفاوت نفت خام تیمار و جمعیت قارچ‏ها در طی هجده هفته شمارش کردند. جمعیت قارچ‏ها در خاک کنترل - به آن نفت اضافه نشد- کاهش یافت اما در غلظت‏های بالای نفت خام ابتدا کاهش جمعیت و پس از آن افزایش چشمگیری مشاهده شد. میکروارگانیسم‏ها به ویژه قارچ‏ها، تحمل بالایی نسبت به مسمومیت با هیدروکربن‏ها دارند که به فیزیولوژی و سازگاری آنان با تغییرات محیط زیست، مربوط می‏شود. همچنین،آن‏ها مکانیسمی برای حذف نفت از محیط زیست دارند (7). در منابع مختلف گزارش شده است که تعداد در خور توجهی از قارچ‏های خاک، هیدروکربن‏های نفتی را به طور موثر، هر چند به آرامی استفاده می‏کنند (25). در نمونه خاک 3 با وجود بیش‏ترین جمعیت و میزان در صد کربن آلی (51/20) تنوع قارچی کمی وجود داشت که شامل: یک گونه پنی سیلیوم (جمعیت غالب خاک)، دو گونه فوزاریوم و آسپرژیلوس ترئوس بود. بیش‏ترین تنوع قارچی به نمونه خاک 8 با کم‏ترین میزان کربن آلی متعلق بود (جدول 3). ابیر و انیانوو بیان کردند که کاهش در تنوع گونه‏ها (جنس قارچی) با افزایش غلظت نفت خام، شاخصی از استرس‏های محیطی هیدروکربن‏های نفتی است. کلیسلوی[xii] و پانیرسلوان[xiii]، گزارش کردند که توزیع و تنوع موجودات مختلف در محیط زیست توسط ویژگی‏های فیزیکی و شیمیایی محیط تحت تاثیر قرارمی‏گیرند.

در این بررسی، 27 پرگنه قارچی (نه جنس) از خاک‏های آلوده شامل: جنس‏های آسپرژیلوس، پنی‏سیلیوم، فوزاریوم، آکرومونیوم، کاندیدا، رودوترولا، موکور، آئروبازیدیوم و رایزوپوس جدا شدند. جنس‏های پنی سیلیوم و آسپرژیلوس غالب بودند. به عقیده چیلان[xiv]و همکاران، جنس‏های آسپرژیلوس و پنی سیلیوم رایج‏ترین قارچ‏های موجود در خاک‏های مناطق گرمسیری هستند، که می‏توانند هیدروکربن‏ها را تجزیه کنند (10). در مطالعه حاضر، آسپرژیلوس و پنی سیلیوم جنس‏های غالب قارچی بودند که از خاک‏های آلوده به نفت جدا شدند. کانسیسائو[xv]و همکاران اشاره کردند که این جنس‏ها گروهی از میکروارگانیسم‏ها هستند که قطعاً مکانیسم‏هایی برای مقاومت در شرایط نامطلوب زیست محیطی دارند و برخی از آن‏ها توانایی تجزیه باقیمانده‏های نفت را دارند (26). همچنین، ابیر و همکاران در مطالعه دیگری قارچ‏های قادر به رشد در مکان‏های آلوده نفتی را به قرار زیر معرفی کردند: گونه‏هایی از جنس های آسپرژیلوس، کاندیدا، سفالوسپوریوم، کلادوسپوریوم، فوزاریوم، ژئوتریکوم، موکور، پنی سیلیوم، رودوتورولا و تریکودرما. قارچ‏های رشته ای می‏توانند بر روی هیدروکربن‏ها رشد کنند، جنس‏های آسپرژیلوس و پنی‏سیلیوم به تکرار گزارش شده‏اند (10 و 27)..

لموس[xvi] و همکاران از برزیل، از نمونه‏های خاک گوارارما برزیل که خاکی از جنس رسی- ماسه ای بود و در دسامبر 1998 به طور تصادفی به علت نشت، به نفت خام آلوده شد، 9 گونه (4 جنس) از قارچ‏های رشته ای شامل:، آسپرژیلوس نایجر، آسپرژیلوس نیووس، آسپرژیلوس ترئوس، آسپرژیلوس فومیگاتوس، آسپرژیلوس ورسیکالر، پنی سیلیوم کوریلوفیلوم، پسیلومایسس وارویتی، پسیلوماسیس نیووس و گونه ای از جنس فوزاریوم را جداسازی کردند (28).

در این بررسی، پنی سیلیوم و آسپرژیلوس شایع‏ترین جنس‏های موجود در خاک آلوده به نفت خام بودند. بر اساس ساختمان و ویژگی‏های فیزیکی و شیمیایی مختلف خاک، قارچ‏های متفاوتی در خاک یافت می‏شود، حتی در دو مکان نزدیک به هم در خاک نیز ممکن است شباهت‏های زیادی از نظر نوع قارچ‏ها وجود نداشته باشد.

وجود گونه‏هایی که در حضور نفت رشد می‏کنند به طرح‏ریزی تحقیقات گسترده‏تر برای درک مراحل و مکانیسم تجزیه و حتی استفاده از پتانسیل این میکروارگانیسم‏ها در پاک‏سازی زیستی و تیمار محیط زیست، منجر می‏شود.



[1]- Emmons

[2]- Walky and Black

[3]- Electrical Conductivity

[4]- Dilution Plate Count Method

[5]- Dextrose Agar Potato

[6]- Glass bar

[7]- Colony Forming Unit

[8]- Lactophenol cotton blue

[ix]- Westlake

[x]- Obire

[xi]- Anyanwu

[xii]- Kalaiselvi

[xiii]- Panneerselvam

[xiv]- Chaillan

[xv]- Conceição

[xvi]- Lemos

References

(1)    Gadd G. M, Watkinson S. C, Dyer P. S. Fungi in the environment, New York: Cambridge University; 2007.

(2)    Jaber M. B, Al-Silawi R, Al-Najjar T. Isolation and molecular identification of Ascomycetes in sediments and waters of the Gulf of Aqaba, Red Sea. Natural Sci 2012; 4(8): 555- 61.

(3)      Rubinstein H, Marticorena B, Masih D, Borletto N, Vega R, Varengo H, et al. Isolation of human fungi from soil and identification of endemic areas of Cryptococcus neoformans and Coccidioides immitis. Rev Inst Med 1989; 31(1): 1- 6.

(4)     Benson N. U, Essien J. P, Williams A. B, Ebong G. A. Petroleum hydrocarbons accumulation potential of shellfishes from littoral waters of the bight of bonny, Niger Delta, Nigeria. Res J Environ Sci 2007; 1(1): 9- 11

(5)      Kvenvolden K. A, Cooper C. K. Natural seepage of crude oil in to the marine environment. Geo-Marine Letters 2003; 23(3-4): 140- 6.

(6)       Thapa B, Kumar K. C. A, Ghimire A. A review on bioremediation of petroleum hydrocarbon contaminants in soil. J Sci Eng Technol 2012; 8(1): 164- 70.

(7)       Al-Nasrawi H. A. Biodegradation of crude oil by fungi isolated from Gulf of Mexico. J Bioremed Biodegrad 2012; 3(4): 147- 52.

(8)         Onifade A. K, Abubakar F. A. Characterization of hydrocarbon-degrading microorganisms isolated from crude oil contaminated soil and remediation of the soil by enhanced natural attenuation. Res Microbiol 2007; 2(2): 149- 55.

(9)       Johnsen A. R, Wick L. Y, Harms H. Principles of microbial PAH-degradation in soil. Environ Poll 2005; 133(1): 71- 84.

 

 

(10)     Chaillan F, Fleche A. L, Bury E, Phantavong Y, Crimount P, Saliot A, et al. Identification and biodegradation potential of tropical aerobic hydrocarbon-degradading microorganisms. Res Microbiol 2004; 155(7): 587- 95.

(11)    Chaudhry S, Luhach J, Sharma V, Sharma Ch. Assessment of diesel degrading potential of fungal isolates from sludge contaminated soil of petroleum refinery, Haryana. Res Microbiol 2012; 7(3): 182- 90.

(12)    Obire O, Anyanwu E. C, Okigbo R. N. Saprophytic and crude oil-degrading fungi from cow dung and poultry droppings as bioremediating agents. J Agric Technol 2008;4(2): 81- 9.

(13)      Obire O, Anyanwu E. C. Impact of various concentrations of crude oil on fungal populations of soil. Int J Environ Sci Technol 2009; 6(2): 211- 8.

(14)    Walkley A, Black I. A. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci 1934; 37(1): 29-38.

(15)   Schoeneberger P. J, Wysoki D. A, Boenhm E. C, Broderson W. D. Field book for describing and sampling soils. 2rd ed. Lincoln: Natural Resource Conservation Service, National Soil Survey Center; 2002.

(16)    Waksman S. A. A method for counting the number of fungi in the soil. J Bacteriol 1921; 7(3): 339- 41.

(17)   Kalaiselvi S, Panneerselvam A. Ecology of soil fungi in paddy field of Tamilnadu-Thanjavur District. Der Chemical Sinica 2011; 2(2): 9- 19.

(18)    Thom C, Raper K. B. A manual of Aspergilli. Baltimore: Williams and Wilkins; 1945.

(19)     Raper K. B, Thom C. A manual of Penicillia. Baltimore: Williams and Wilkins; 1949.

(20)    Fisher F, Cook N. B. Fundamentals of diagnostic mycology. Philadelphial: WB Saunders; 1998.

(21)     Adekunle A. A, Adebambo O. A. Petroleum hydrocarbon utilization by fungi isolated from Detarium senegalense (J. F Gmelin) seeds. J American Sci 2007; 3(1): 69- 76.

(22)      Westlake D. W, Jobson A, Phillippe R, Cook F. D. Biodegradability and crude oil composition. Can J Microbiol 1974; 20(7): 915- 28.

(23)      Rah peima sarvestani N. Technology of bioremediation for elimination of oil contaminations in soil and water using of procedures of triple. naftepars monthly magazine 1389; 82(7): 12- 9.

(24)       Colwell R. R, Walker J. D, Cooney J. J. Ecological aspects of microbial degradation of petroleum in the marine environment. Crit Rev Microbiol 1977; 5(4): 423- 45.

(25)     Cerniglia C. E, Gibson D. T. Fungal oxidation of (+/-)-9,10-dihydroxy-9,10- dihydrobenzo[a]pyrene: formation of diastereomeric benzo [a]pyrene 9,10-diol 7,8-epoxides. Proc Natl Acad Sci 1980; 77(8): 4554- 8.

(26)      Conceição D. M, de Angelis D. A, Bidoia E. D, de Angelis D. Fungos filamentosos isolados do Rio Atibaia, SP e refinaria de petróleo biodegradadores de compostos fenólicos. Arq Inst Biol 2005; 72(1): 99- 106.

(27)     April T. M, Fought J. M, Currah R. S. Hydrocarbon-degrading filamentous fungi isolated from flare pit soils in northern and western Canada. Can J Microbiol 2000; 46(1): 38- 49.

(28)     Lemos J. L. S, Rizzo A. C, Millioli V. S, Soriano A. U, Sarquis M. I, Santos S. Petroleum degradation by filamentous fungi. Proceeding of 9th Annual International Petroleum Environmental Conference; 2002 Oct 21-25; Albuquerque NM, EUA. P: 738- 47.