تجزیه زیستی هیدروکربن‌های آروماتیک و الیفاتیک سنگین توسط آسپرژیلوس کالیدوستوس
محورهای موضوعی : زیست فناوری میکروبی
حسن قربان‌نژاد
1
(
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، پردیس علوم، دانشکده زیست‌شناسی، بخش زیست‌فناوری میکروبی
)
حمید مقیمی
2
(
استادیار، دانشگاه تهران، پردیس علوم، دانشکده زیست‌شناسی، بخش زیست‌فناوری میکربی
)
سید محمد مهدی دستغیب
3
(
استادیار، مرکز تحقیقات صنعت نفت ایران، تهران، گروه تحقیقاتی میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی
)
کلید واژه: تجزیه زیستی, رامنولیپید, پیرن, تتراکوزان, آسپرژیلوس کالیدوستوس,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: امروزه مشخص شده که قارچ ها و با تاکید بیشتر کپک ها توانایی قابل توجهی در حذف ترکیبات به خصوص هیدروکربن‌های سمی و سنگین دارند. هدف از این پژوهش بررسی توانمندی جدایه‌های کپکی در حذف آلاینده‌های نفتی و همچنین بررسی تاثیر ترکیبات فعال سطحی در افزایش کارایی تجزیه این ترکیبات بود. مواد و روش ها: جدایه‌های کپکی از خاک‌‌های آلوده به نفت منطقه سرخون استان هرمزگان جداسازی شدند. توانایی تجزیه نفت خام توسط این سویه‌ها در محیط پایه نمکی حاوی یک درصد نفت خام مورد سنجش قرار گرفت. سپس بهترین سویه به عنوان سویه برتر انتخاب و با استفاده از ژن ITS شناسایی گردید. میزان تجزیه زیستی ppm 500 پیرن (هیدروکربن آروماتیک سنگین) و یک درصد تتراکوزان (هیدروکربن آلیفاتیک سنگین) توسط سویه منتخب بررسی شد. در نهایت میزان تجزیه این آلاینده‌ها در حضور رامنولیپید (0.01 درصد) و تویین 80 (0.2 درصد) بررسی گردید. یافته ها: در مجموع از میان 40 جدایه قارچی مختلف، سویه F11 بر اساس میزان تجزیه نفت خام به عنوان جدایه برتر انتخاب گردید. بر اساس شناسایی مولکولی سویه F11، شباهت 99.52 درصدی با آسپرژیلوس کالیدوستوس داشت. این سویه توانست در مدت زمان 21 روز میزان نفت خام، پیرن و تتراکوزان را به ترتیب 54.59، 51.43 و 58.84 درصد کاهش دهد. همچنین میزان تجزیه نفت خام، تتراکوزان و پیرن در حضور رامنولیپید به مقادیر 70.97، 79.44 و 63.77 درصد و در حضوز تویین 80 به مقادیر 66.88، 74.74 و 60.17 درصد افزایش یافت. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که آسپرژیلوس کالیدوستوس توانایی تجزیه هیدروکربن‌های سنگین به میزان قابل توجهی دارد. همچنین سورفاکتانت‌ها می‌توانند میزان تجزیه زیستی هیدروکربن های نفتی را افزایش دهند. اما تاثیر این ترکیبات بر روی هیدروکربن‌های آلیفاتیک مانند تتراکوزان بیشتر از ترکیبات آروماتیک همچون پیرن بیشتر بود.
Background & Objectives: It is now realized that fungi, specifically molds, have the potential to eliminate a variety of compounds, especially toxic and heavy hydrocarbons. The aim of this study was to investigate the ability of native mold isolates in biodegradation of petroleum pollutants and also the effect of surface active compounds on the removal efficiency. Material & Methods: Plenty of mold strains were isolated from an oil-contaminated area in Sarkhoon area of Hormozgan state. The capability of these isolates in petroleum biodegradation was studied in a salt-based medium containing one percent crude oil. The superior strain was selected and characterized by Internal transcribed spacer (ITS) gene sequencing analysis. Biodegradation rate of 500 ppm pyrene (heavy aromatic hydrocarbons) and 1% tetracosane (heavy aliphatic hydrocarbons) by selected strain was investigated. Finally, biodegradation rate of these pollutants in the presence of rhamnolipid (0.01%) and tween 80 (0.2%) was studied. Results: Among 40 different fungal isolates of this study, the F11 strain was selected as the superior one, base on crude oil biodegradation rate. The molecular identification showed 99.52% similarity of F11 strain to Aspergillus calidoustus. In 21 days, A. calidoustus could degrade crude oil, pyrene, and tetracosane about 54.59%, 51.43%, and 58.84%, respectively. Furthermore, crude oil, tetracosane, and pyrene biodegradation were increased to 70.97%, 79.44%, and 62.77% in the presence of rhamnolipid and to 66.78%, 74.74%, and 60.16%, in the presence of tween 80, respectively. Conclusion: According to the results of this study, A. calidoustus has a great ability in biodegradation of heavy hydrocarbons. Also, it was shown that surfactants can increase the rate of hydrocarbons degradation, with much effect on aliphatic hydrocarbons, such as tetracosane, than aromatic compounds like pyrene.
_||_