بررسی مقایسه ای چهار سویه باکتریایی تجزیه کننده هیدرو کربن‌های نفتی در زیست‌پالایی خاک آلوده به ترکیبات نفتی

نوع مقاله: پژوهشی- فارسی

نویسندگان

1 پژوهشکده زیست فناوری، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

2 گروه زیست فناوری صنعتی و محیط زیست، پژوهشکده زیست فناوری، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

3 گروه زیست فناوری صنعتی و محیط زست، پژوهشکده زیست فناوری، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

4 دانشکده پیراپزشکی - علوم آزمایشگاهی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

5 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22108/bjm.2020.122322.1290

چکیده

مقدمه: آلودگی ایجاد شده از استخراج و فراوری نفت، موجب تحریک رشد باکتری‌های تجزیه‌کننده هیدروکربن‌های نفتی گردیده است. زیست‌پالایی یک فناوری امیدبخش برای تصفیه آب و خاک‌های آلوده با بهرمندی از میکروارگانیسم‌های تجزیه‌کننده ترکیبات نفتی است. هدف از این تحقیق جداسازی باکتری‌های تجزیه‌کننده ترکیبات نفتی و بررسی قابلیت استفاده از آن در زیست‌پالایی خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی است.
مواد و روش‌ها: نمونه برداری از خاک آلوده یک منطقه پالایشگاهی صورت گرفت. از محیط کشت معدنی حاوی n-هگزان برای جداسازی استفاده شد. از روش‌های بیوشیمیایی و تعیین توالی 16S rRNA باکتری‌های جداسازی شده شناسایی گردید. آزمون سمیت خاک با اندازه گیری میزان درصد جوانه‌زنی بذر گیاه شاهی صورت گرفت. زیست‌پالایی خاک آلوده با استفاده از سویه‌های منتخب در آزمایشگاه و در محیط طی یک دوره سه ماهه صورت پذیرفت.
نتایج: تعداد 19 سویه باکتریایی با قابلیت رشد بر روی محیط کشت معدنی حاوی n-هگزان جداسازی شد. از میان سویه های جداسازی شده، چهار سویه از توانایی بیشتری برای تجزیه زیستی ترکیبات نفتی آنتراسن، فنانترن و نفتالین برخوردار بود. با روش شناسایی مولکولی، سویه‌ها منتخب تحت عنوان Stenotrophomonas maltophilia (SB10)، Bacillus subtilis subsp.spizizenii (SB7)، Streptomyces ambofaciens (SB14) و Cupriavidus respiraculi (SB16) شناسایی گردید. تیمار خاک آلوده نفتی با استفاده از سویه S. maltophilia (SB10)، موجب افزایش شمار جمعیت باکتری‌های تجزیه‌کننده هیدروکربن‌های نفتی از 103×2/5 به 104×4/1 در پایان ماه سوم گردید. میزان تجزیه زیستی کل هیدروکربن‌های نفتی در پایان ماه سوم به میزان %80 و قدرت جوانه‌زنی گیاه شاهی در خاک تیمار شده به %68 رسید.
بحث و نتیجه‌گیری: افزودن سویه‌های باکتریایی منتخب به خاک آلوده به ترکیبات نفتی موجب افزایش جمعیت باکتری‌های تجزیه‌کننده گردید. استفاده از باکتری‌های تجزیه‌کننده همراه با خاک‌اره موجب بهبود پاک‌سازی خاک‌های آلوده نفتی گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparative study on four strains of petroleum hydrocarbon-degrading bacteria for bioremediation of petroleum-contaminated soil

نویسندگان [English]

  • Khosrow Sadighbayan 1
  • abbas Farazmand 2
  • mahnaz mazaheri-asadi 3
  • Alireza Monadi Sefidan 4
  • Nasser Aliasgharzad 5
1 Department of biotechnology, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
2 Department of Biotechnology,, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
3 Department of biotechnology, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
4 Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
5 Department of Soil Science, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Introduction:
Petroleum hydrocarbon-degrading bacteria were stimulated by pollution caused by oil extraction processing. Bioremediation crude oil, a process that utilizes the capability of microorganism to degrade petroleum hydrocarbon contaminants, is emerging as a promising technology for the treatment of soil and groundwater contamination. The aim of this paper is study of basic counting of degrading bacteria of petroleum compounds, the separation of effective bacteria, the study of the degradation effects of these isolates on the different kinds of linear and aromatic hydrocarbons, the study of the elimination of oil pollutions of the soil refinery by using the bacteria separated.
Material and methods:
Potential hydrocarbon degrader bacteria were isolated from soil samples that have been exposed to crude petroleum oil refinery. The bacteria strains that can biodegrade n-hexane has been isolated. To identify bacterial isolates, 16S ribosomal RNA sequences was amplified using polymerase chain reaction (PCR) and then sequenced. Phytotoxicity is defined as a delay of seed germination, inhibition of Lepidium sativumm.
Results:
19 bacteria isolates in the soil samples of soil have been identified that can degrade some of the petroleum compounds. Four bacteria isolates that were able to biodegrade different compounds such as anthracene, naphthalene, and phenanthrene were used to examine the possibility of bioremediation of the contaminated soil of refinery. A significant increase in soil hydrocarbon degrader bacteria population soil (5.2×103 to 1.4×104 cells) was detected in the first 90 days.
Discussion and conclusion:
The indigenous population of hydrocarbon-degrading bacteria in the soil was increased by addition of selected bacterial strains of soil contaminated with crude oil. However, the degradation occurred at a high rate in the samples with sawdust and hydrocarbon-degrading bacteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrocarbon-degrading bacteria
  • Bioremediation
  • Petroleum Hydrocarbon