جداسازی باکتریهای بومی از خاک آلوده به نفت و ارزیابی پتانسیل زیستپالایی آنها (مطالعه موردی: خاک کویت)

نوع مقاله : پژوهشی- انگلیسی

نویسندگان

1 استاد بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشورزی، دانشگاه تبریز

10.22108/bjm.2026.149227.1681

چکیده

آلودگی خاک با هیدروکربنهای نفتی یکی از چالشهای مهم زیست محیطی در مناطق نفت خیز از جمله خلیج فارس است. هدف این مطالعه، جداسازی باکتریهای بومی تجزیه کننده هیدروکربن از خاک آلوده به نفت کویت (با میزان اولیه کل هیدروکربنهای نفتی، TPH، برابر ۱۰ درصد) و ارزیابی پتانسیل زیست پالایی آنها بود. غنی سازی در محیط نمکی حداقل با استفاده از نفت خام (۲ درصد حجمی/حجمی) به عنوان تنها منبع کربن، منجر به جداسازی ۱۱ جدایه باکتریایی (KK3، KK4، KK6، KK7، KK8، KK9، KK10، KK14، KK16، KK17، KK19) شد. عملکرد این جدایه ها با دو سویه مرجع (Pseudomonas sp. S21-1 و H712) در یک آزمایش میکروکاسم ۶۰ روزه (طرح کاملاً تصادفی، ۱۴ تیمار، سه تکرار) با استفاده از خاک آلوده طبیعی مقایسه گردید. میزان کاهش TPH به روش وزنی و پس از استخراج با سوکسله اندازه گیری شد. جدایه KK17 با ۳۸ درصد بیشترین میزان تجزیه را نشان داد که به طور معنی داری بهتر از سویه های مرجع بود (برای مثال S21-1 با ۲۱.۵ درصد). با این حال، رشد KK17 در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد ضعیف بود که کاربرد آن را در اقلیم های گرم محدود می کند. در مقابل، جدایه های KK16 و KK14 به ترتیب با ۲۹ و ۲۸ درصد تجزیه، عملکرد پایین تری داشتند اما در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد رشد خوبی نشان دادند که آنها را برای کاربردهای میدانی در منطقه خلیج فارس مناسبتر می سازد. مشاهدات کیفی (روشن شدن رنگ خاک، کاهش بو) نیز یافته های کمی را تأیید کردند. اگرچه KK17 مؤثرترین تجزیه کننده در دمای معتدل بود، اما KK16 و KK14 به دلیل تحمل حرارتی بالا، کاندیدهای بهتری برای زیست پالایی در مقیاس میدانی هستند. کارهای آینده باید بر شناسایی مولکولی، بهینه سازی فرآیند و توسعه کنسرسیومهای میکروبی متمرکز شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Isolation of Indigenous Bacteria from Oil-Contaminated Soil and Evaluation of Their Bioremediation Potential (Case Study: Kuwait Soil)

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Sarikhani 1
  • Mitra Ebrahimi 2
1 Professor of Soil Biology and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran
2 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
چکیده [English]

Soil contamination with petroleum hydrocarbons is a major environmental challenge in oil-producing regions, including the Persian Gulf. Conventional remediation methods are costly and may cause secondary pollution, highlighting the need for sustainable biological alternatives. This study aimed to isolate indigenous hydrocarbon-degrading bacteria from oil-contaminated soil of Kuwait (initial total petroleum hydrocarbons, TPH, 10%) and evaluate their bioremediation potential. Enrichment in minimal salt medium with crude oil (2% v/v) as the sole carbon source yielded 11 bacterial isolates (KK3, KK4, KK6, KK7, KK8, KK9, KK10, KK14, KK16, KK17, KK19). Their performance was compared with two reference strains (Pseudomonas sp. S21-1 and H712) in a 60-day microcosm experiment (completely randomized design, 14 treatments, triplicate) using naturally contaminated soil. TPH reduction was measured gravimetrically after Soxhlet extraction. Isolate KK17 achieved the highest degradation (38%), significantly outperforming reference strains (e.g., S21-1: 21.5%). However, KK17 grew poorly at 50°C, limiting its use in hot climates. In contrast, KK16 and KK14 showed lower degradation (29% and 28%, respectively) but grew well at 50°C, making them more suitable for field applications in the Persian Gulf region. Qualitative observations (soil color lightening, reduced odor) supported the quantitative findings. Although KK17 was the most effective degrader at moderate temperature, KK16 and KK14 are better candidates for field-scale bioremediation due to their thermotolerance. Future work should focus on molecular characterization, process optimization, and consortium development.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oil contamination
  • oil degrading bacteria
  • bioremediation
  • biodegradation
  • petroleum hydrocarbons
  • Kuwait soil
  • thermotolerance