دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 10 37 2021 03 21 A Comparative Study on Four Strains of Petroleum Hydrocarbon-degrading Bacteria for the Bioremediation of Petroleum-contaminated Soils بررسی مقایسه‌‌ای چهار سویۀ باکتریایی تجزیه‌کنندۀ هیدروکربن‌های نفتی در زیست‌پالایی خاک آلوده به ترکیبات نفتی 51 65 24801 10.22108/bjm.2020.122322.1290 FA خسرو صدیق بیان پژوهشکده زیست‌فناوری، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران عباس فرازمند استادیار گروه زیست‌فناوری صنعتی و محیط‌زیست، پژوهشکدۀ زیست‌فناوری، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران مهناز مظاهری اسدی استاد گروه زیست‌فناوری صنعتی و محیط‌زیست، پژوهشکدۀ زیست‌فناوری، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران علیرضا منادی سفیدان دانشیار دانشکدۀ پیراپزشکی- علوم آزمایشگاهی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران ناصر علی‌اصغرزاد استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2020 04 06 <strong>Introduction:</strong> Pollution caused by oil extraction processing stimulates the growth of petroleum hydrocarbon-degrading bacteria. Bioremediation, a process that utilizes the capability of microorganisms to degrade petroleum hydrocarbon compounds, is emerging as a promising technology for the treatment of soil and groundwater contamination. This paper aimed to separate petroleum-degrading bacteria and to investigate their applicability in the bioremediation of petroleum-contaminated soils. <br /><strong>Materials and methods:</strong> Sampling was done from the soil of a refinery area. A mineral culture-medium environment containing n-hexane was used for isolation. Isolated bacteria were identified by biochemical methods and 16S rRNA sequencing. Phytotoxicity test was performed by measuring the percentage of <em>Lepidium sativumm </em>seed germination. Contaminated soil bioremediation was performed using the selected strains in the laboratory and the environment over three months. <br /><strong>Results:</strong> A total of 19 bacteria isolates capable of growing on mineral medium containing n-hexane were isolated. Among the isolated strains, four strains had the highest ability to biodegrade the petroleum compounds of anthracene, naphthalene, and phenanthrene. By the molecular identification method, the selected strains were identified as <em>Stenotrophomonas maltophilia (SB10)</em>, <em> </em><em>Bacillus subtilis subsp.spizizenii (SB7)</em>, <em> </em><em>Streptomyces ambofaciens (SB14),</em> and<em>Cupriavidus respiraculi (SB16)</em>.  The treatment of petroleum-contaminated soils using <em>S. maltophilia (SB10)</em> increased the population of petroleum-degrading bacteria from 5.2×10³ to 1.4×10⁴ at the end of the third month. The rate of biodegradation of the total petroleum hydrocarbons reached 80% and the germination power of <em>Lepidium sativumm </em>reached 68% at the end of the third month. <br /><strong>Discussion and conclusion:</strong> The addition of the selected bacterial strains to soil contaminated with petroleum compounds increased the population of degrading bacteria. The use of degrading bacteria along with sawdust improved the purification of petroleum-contaminated soils. <strong>مقدمه:</strong> آلودگی ایجادشده از استخراج و فراوری نفت، موجب تحریک رشد باکتری‌های تجزیه‌کنندۀ هیدروکربن‌های نفتی شده است. زیست‌پالاییْ فناوری امیدبخشی برای تصفیۀ آب و خاک‌های آلوده با بهره‌مندی از میکروارگانیسم‌های تجزیه‌کنندۀ ترکیبات نفتی است. هدف از این پژوهش، جداسازی باکتری‌های تجزیه‌کنندۀ ترکیبات نفتی و بررسی قابلیت استفاده از آن در زیست‌پالایی خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی است.<br /> <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> نمونه‌برداری از خاک آلودۀ یک منطقۀ پالایشگاهی صورت گرفت. از محیط کشت معدنی حاوی <strong>n</strong>-هگزان برای جداسازی استفاده شد. از روش‌های بیوشیمیایی و تعیین توالی <em>16S rRNA</em>باکتری‌های جداسازی‌شده شناسایی شدند. آزمون سمّیت خاک با اندازه‌گیری میزان درصد جوانه‌زنی بذر گیاه شاهی صورت گرفت. زیست‌پالایی خاک آلوده با استفاده از سویه‌های منتخب در آزمایشگاه و در محیط، طی یک دورۀ سه‌ماهه انجام شد.<br /> <strong>نتایج: </strong>تعداد 19 سویۀ باکتریایی با قابلیت رشد برروی محیط کشت معدنی حاوی <strong>n</strong>-هگزان جداسازی شدند. از میان سویه‌های جداسازی‌شده، چهار سویه از توانایی بیشتری برای تجزیۀ زیستی ترکیبات نفتی آنتراسن، فنانترن و نفتالین برخوردار بودند. با روش شناسایی مولکولی، سویه‌های منتخب با عنوان <em>Stenotrophomonas maltophilia </em>(SB10)،<em>Bacillus subtilis subsp. spizizenii </em>(SB7)، <em>Streptomyces ambofaciens </em>(SB14)و<em>Cupriavidus respiraculi</em>(SB16)شناسایی شدند. تیمار خاک آلودۀ نفتی با استفاده از سویۀ <em>S. maltophilia</em> (SB10)<strong>، </strong>موجب افزایش جمعیت باکتری‌های تجزیه‌کنندۀ هیدروکربن‌های نفتی از 10³<strong>×</strong>2/5 به 10⁴<strong>×</strong>4/1 در پایان ماه سوم شد. میزان تجزیۀ زیستی کل هیدروکربن‌های نفتی در پایان ماه سوم، به میزان 80درصد و قدرت جوانه‌زنی گیاه شاهی در خاک تیمارشده به 68 درصد رسید.<br /> <strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> افزودن سویه‌های باکتریایی منتخب به خاک آلوده به ترکیبات نفتی، موجب افزایش جمعیت باکتری‌های تجزیه‌کننده شد.استفاده از باکتری‌های تجزیه‌کننده همراه با خاک‌اره موجب بهبود پاک‌سازی خاک‌های آلوده نفتی شد. https://bjm.ui.ac.ir/article_24801_94d19da7c09e2a6545d68886d0dba2bf.pdf