جداسازی و شناسایی باکتری های تجزیه کننده آنتراسن از آب و رسوبات آلوده در دریاچه مهارلو

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

فرشید کفیل زاده ¹ , سمیه بهزادی شهر بابک ²

1 - دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه زیست شناسی، جهرم، ایران *(مسوول مکاتبات).
2 - کارشناس ارشد میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه زیست شناسی، جهرم، ایران

تاریخ دریافت : 1388/08/28 تاریخ پذیرش : 1389/01/29 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: آنتراسن, سودوموناس, باکتری‌های گرم منفی, تجزیه بیولوژیک, هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: هیدروکربن های چندحلقه ای (PAHs)، دسته ای از ترکیبات آروماتیک با حلقه های به هم پیوسته می باشـند کـه در نتیجـه احتـراق ناقص سوخت های فسیلی و دیگر ترکیبات آلی، از طریق پـساب کارخانـه هـای تولیـد کک (coke) ،پالایشگاه های نفت و صنایعی که از درجه حرارت های بسیار بالا استفاده می کنند، وارد محیط زیست مـی گردنـد. امروزه تجزیه بیولوژیک این ترکیبات توسط میکروارگانیسم ها، مطمئن ترین و بهترین راه مبارزه با این آلودگی ها است و باکتری ها به علت داشتن آنزیم های متنوع بر دیگر ارگانیسم ها ارجحیت دارند. یکی از ترکیبات آروماتیک، آنتراسـن مـی باشـد. آنتراسـن یـک ترکیب سه حلقه ای جامد و ایزومر فنانترن است. آنتراسن منبع اصلی و پایه رنگ های آنتراکینون و آلیزارین می باشد. این ماده از تقطیـر زغال سنگ و احتراق ناقص سوخت های فسیلی حاصل شده و در مراکز صنعتی به وفور یافت می شود. در این تحقیق به منظور تعیین میزان تجزیه باکتریولوژیک آنتراسن، به شناسایی باکتری های تجزیه کننده آنتراسن در دریاچه مهارلو و هم چنین تعیین میزان تجزیه این ماده درحضور عامل pH پرداخته شده است. مواد و روش ها: در این بررسی جداسازی باکتری های گرم منفی تجزیه کننده آنتراسن از آب ورسوب دریاچه مهـارلو انجام گردید. نمونـه بـرداری از 4 ایستگاه و در فصل بهار انجام شد. نمونه ها پس ازصاف شدن،در محیط پایه حاوی ترکیبات معدنی، عناصر کمیاب و آنتراسـن کـشت داده شده و پس از کشت های متوالی در محیط های اختصاصی و انجام تست های اولیه و بیوشیمیایی، باکتری های گرم منفی جـدا و در حد جنس و گونه شناسایی شـدند. پس از آن تأثیرpH، بر روند تجزیه بررسی شد. یافته ها و نتایج: بـاکتری هـایی کـه از ایـن بررسـی به دسـت آمدنـد شـامل جـنس هـای سـودوموناس، نوکاردیا، ایروموناس و اسینتوباکتر بودند. از این تعداد باکتری ها که به دست آمدند، بیشترین تعداد مربوط به مصب رودخانه خـشک با فراوانی 5/26% و کمترین آن مربوط به وسط دریاچه بود . با توجه به پراکنش بیشتر سودوموناس نسبت به بقیه باکتری ها می توان آن ر ا به عنوان گونه شاخص تجزیه کننده آنتراسن در نظر گرفت. با بررسی تأثیر pH بر روند تجزیه آنتراسن، مشخص شد که حلالیت آنتراسن در 5/5= pH ، pH بیش از 7 و 8/8= pH بوده و در نتیجه میزان تجزیه این سوبسترا توسط باکتری نیز در 5/5= pH بیشتر بوده است. با توجه به توانایی باکتری ها درتجزیه آنتراسن و تأثیر pH در روند تجزیه، می توان با به کار گیری باکتری ها و ایجاد شرایط بهینه، توانایی آن ها را در تجزیه این قبیل سوبستراها افزایش داده و در نتیجه به محیطی سالم و به دور از این آلاینده ها دست یافت.

چکیده انگلیسی:

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)form a group of compound compused of two or more fused aromatic rings that are carcinogen and mutagenic for human and animals. thay are formed by the incomplete combustion of organic matter and fossil fuel. PAHs are released into the environment from way waste water of factories producting Coke,oil,s refineries and industrials that use from very high temperatures,also these compounds are primary substance producting cosmetics,polymers,high explosive,fertilizer,colours and etc,that transfer to environment when used. Today biodegradation of PAHs by microorganisms is the best way for fending these contamination and because bacteria have variety enzymes, hence thay are the best microorganism. Anthracene is tricyclic aromatic hydrocarbon, solid and Phenanthrene isomer. Anthracene is major source colours such Anthrakinon and Alizarin. Anthracene is formed by the incomplete combustion of fossil fuels. In this paper,we isolate anthracene degrading Gram negative bacteria from Maharlu lake.samples of lake,s sediments and water were collected from four sites in Maharlu lake. Samples filtered and cultured in Mineral medium that include inorganic compound, trace element and anthracene. Post of sequential cultures in specialized medium and employed biochemical tests, isolated gram negative bacteria and identified species and genus.The bacteria include Pseudomonas, Vibrio, Nocardia, Aeromonas, Mycobacterium isolated and characterized as anthracene degrading bacteria from lake.Among these bacteria the most bacteria was in Khoshk river,s estury and the least was in lake,s center.Whereas Pseudomonas have the most dispersal,can used as anthracene degrading indicator species.

منابع و مأخذ:

1. رضاییان جهرمی، س . (1383).  بررسی آلودگی شیمیایی دریاچة مهارلو .پایان نامه دورة کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم . صفحات30-24.
   
   
   1. Andelman JB and Suess, MJ. 1970. Polynuclear aromatic hydrocarbons in the water environment. Bull World Health Organ. 43(3): 479-508.
   
   
   2. Laflamme RE and Hites RA. 1978. The global distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in recent sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta. 42(3): 289-303.
   
   
   3. Lake JL. Norwood C, Dimock C and Robert B, R. 1979. Origins of polycyclic aromatic hydrocarbons in estuarine sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta. 43(11): 1847-1854
   
   
   4. Koneman EW. 2006. Koneman^,s Color Atlas and textbook of diagnostic microbiology. Lippincott Williams and wikins.
   
   
   5. Holt JG, Keriy NR, Sneath PHA, Staley JT and Williams ST. 1994. Bergey^,s manual of determinative bacteriology. Williams and Wilkins.
   
   
   6. Kiyohara H, Nagao K, Kouno K and Yano K. 1982. Phenanthrene-degrading phenotype of Alcaligenes faeealis AFK2. Appl Environ Microbiol. 43(2): 458-461.
   
   
   7. Rosenberg E, Perry A, Gibson DT and Gutnick DL. 1979. Emulsifiers of Arthrobacter RAG-1: specificity of hydrocarbon substerate. Appl Environ Microbiol. 37(3): 409-413.
   
   
   8. Wodzinski, R.S., and Johnson, M. J. 1968.Yields of bacterial cells from hydrocarbons. Appl. Microbiol.27:1081-1084.
   
   
   9. Richardson ML. 1992. The Dictionary of substances and their effects. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
   
   
   10. Bauer JE and Capone DG. 1985. Degradation and mineralization of the polycyclic aromatic hydrocarbons anthracene and naphthalene in interidal marine sediments. Appl Environ Microbiol. 50(1): 81-90.
   
   
   11. Davies JI, and Evans, W.C. 1964. Oxidative metabolism of naphthalene by soil pseudomonads. Biochem J. 91(2): 251-261.