جداسازی و شناسایی مولکولی باکتری‌های سودوموناس بومی تجزیه کننده بسته بندیهای پلی‌اتیلن از خاک مراکز دفن پسماند در شهرهای تهران و کرمان

محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی

هانیه شاه رضا ¹ (دانشکده علوم پایه، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
عباس اخوان سپهی ² (عضوهییت علمی دانشگاه ازاد اسلامی تهران شمال)
فرزانه حسینی ³ (دانشکده علوم زیستی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
رمضانعلی خاوری نژاد ⁴ (دانشکده علوم پایه، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1400/03/19 تاریخ پذیرش : 1400/09/01 تاریخ انتشار : 1400/09/01

کلید واژه: سودوموناس آئروژینوزا, ژن alk-B, پلیاتیلن, کلونینگ ژن,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: امروزه پلاستیکهای پر مصرف همچون پلیاتیلن به عنوان یکی از عمدهترین آلایندههای محیط زیست از طرف سازمان جهانی محیط زیست شناخته میشوند. هدف از این پژوهش جداسازی و شناسایی سویههای باکتریایی سودوموناس با قدرت تجزیه کنندگی بسته بندیهای پلیاتیلنی بوده است. مواد و روشها: نمونههای خاک جمعآوری و به منظور جداسازی باکتریهای تجزیه کننده پلی‌اتیلن از دو روش کشت مستقیم و کشت به روش پیش غنی سازی استفاده شد. پس از کشت باکتریها در محیطMSM و بررسی از نظر درصد کاهش وزن پلاستیک، سویه برتر برای استخراج DNA و PCR ژن alk-B انتخاب شد. نتایج PCR مورد توالی یابی و همچنین بررسی فیلوژنتیک قرار گرفت. یافتهها: درصد تجزیه پلیاتیلن توسط سویههای سودوموناس در بیشترین حالت 7/2% و به طور میانگین برابر با 4/5 درصد بوده است. همچنین تمامی باکتریهای تجزیه کننده جداسازی شده در این مطالعه دارای ژن alk-B بودند. نتیجهگیری: یافته‌ها نشان داد که میتوان با استفاده و بهینه سازی باکتریهای جداسازی شده از خاک روند تجزیهی مواد پلیاتیلنی را به صورت چشمگیری تسریع بخشید. به نظر میرسد که با ارتقاء روشهای ژنتیکی مبتنی بر ژنوم باکتریها به خصوص سویه سودوموناس آئروژینوزا، بتوان روشهایی را ابداع نمود که در طی آنها تمام انواع پر کاربرد پلیاتیلن در مدت زمان بسیار کمتر از حالت طبیعی مورد تجزیه قرار گیرند.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Nowadays, high consumption plastics such as polyethylene are         recognized as one of the major environmental pollutants by the World Environment Organization. The aim of this study was to isolate and identify native Pseudomonas bacterial strains with the polyethylene packaging degradation ability. Materials & Methods: In order to conduct this study, soil samples were collected. In order to    isolate the isolates with polyethylene degradation ability, two methods of direct culture and       culture by pre-enrichment method were used. After culturing the bacteria in MSM medium and examining the percentage of plastic weight loss, the superior strain was selected for DNA          extraction and PCR of alk-B gene. PCR results were sequenced and examined phylogenetically. Results: The results of the present study showed that the percentage of degradation of                polyethylene by Pseudomonas strains was 7.2% at most and 4.5% on average. Also, all purified degrading bacteria in this study harbored alk-B gene. Conclusion: The results showed that the degradation of polyethylene materials can be                significantly accelerated by using and optimizing bacteria isolated from soil. It seems that by     promoting genetic methods based on the genome of bacteria, especially the strain of               Pseudomonas aeruginosa, it is possible to develop methods during which all commonly used types of polyethylene are degraded in a much shorter time than normal.