تجزیه زیستی فلورانتن به وسیله باکتری های بومی جدا شده از رسوبات جنگل های حرای خلیج فارس
محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی
فرشید کفیل زاده
1
(دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی)
پروین امیری
2
(کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی)
عاطفه رضایی
3
(کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی)
نرگس احمدی
4
(کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، گروه میکروبیولوژی)
کلید واژه: اصلاح زیستی, فلورانتن, باسیلوس سیرکولانس, جنگل حرا,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای گروهی از ترکیبات آلی هستند که دارای دو یا چند حلقه آروماتیک می باشند. تقریباً 90% از این ترکیبات سرطان زا هستند. برای حذف این آلودگی ها از محیط زیست روش های مختلفی استفاده می شود اما استفاده از میکروارگانیسم ها برای پاکسازی این آلودگی ها مؤثرتر و ارزان تر می باشد. این پژوهش با هدف جداسازی باکتری های بومی تجزیه کننده فلورانتن از رسوبات جنگل های حرای خلیج فارس انجام شد. مواد و روش ها: این پژوهش به صورت مقطعی بر روی رسوبات جنگل های حرا خلیج فارس انجام شد. تعداد باکتری ها در محیط کشت حاوی فلورانتن و محیط کشت فاقد فلورانتن شمارش گردید. جداسازی باکتری های تجزیه کننده فلورانتن با کشت نمونه ها بر روی محیط پایه معدنی MSM و MSM آگار صورت گرفت. ارزیابی قدرت تجزیه کنندگی باکتری ها با استفاده از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) انجام شد. در نهایت شناسایی مولکولی سویه های برتر با استفاده از روش 16S rRNA انجام گرفت. یافته ها: تعداد باکتری های در محیط بدون فلورانتن بالاتر از محیط حاوی فلورانتن گزارش شد. از بین باکتری های جدا شده باسیلوس سیرکولانس، آلکالیژنز فکالیس، انتروباکتر، لیستریا و استافیلوکوکوس بیشترین توانایی را تجزیه فلورانتن داشتند. اما باکتری باسیلوس سیرکولانس و آلکالیژنز فکالیس با توانایی تجزیه کنندگی 73/4% و 71% بیشترین تجزیه و رشد را در حضور فلورانتن از خود نشان دادند. نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان داد که رسوبات جنگل های حرای خلیج فارس دارای تعداد زیادی از باکتری های تجزیه کننده فلورانتن می باشند. این مساله ضرورت توجه به باکتری های بومی به منظور زیست پالایی آلاینده ای نفتی را نشان می دهد.
Background and Objectives: Polycyclic aromatic hydrocarbons are a group of organic compounds with two or more aromatic rings, and approximately 90 percent of these compounds are carcinogen. Although there are different methods to clear such contaminants from environment, microorganisms are more effective and more cost friendly. This study was designed to isolate indigenous microorganisms which are able to biodegradation fluoranthene from sediments of mangrove forests in Persian Gulf and to evaluate their biodegrading ability on fluoranthene. Materials and Methods: This sectional study was performed on the sediment samples collected from Persian Gulf mangrove. The bacteria were counted in two series of media; one containing fluoranthene and another one without any contaminants. The degrading bacteria were isolated on two basic mineral media (MSM and MSM Agar). The degradation ability were assayed based on High pressure liquid chromatography (HPLC). Results: The total number of bacteria grown on the medium without Fluoranthene was significantly more than those contaminated with Fluoranthene (cfu/g). Among the isolated bacteria Bacillus circulance, Alcaligens fecalis, Entrobacter, Listeria and Staphylococcus showed the highest ability to degrade Fluoranthene. Bacillus circulance and Alcaligens fecalis showed the most biodegrading activity and growth at the presence of fluoranthene (73.4% and 71%, respectively). Conclusion: Results of this study indicate that there are many fluoranthene degrading bacteria in Persian Gulf mangrove sediments.
1. Pardakhti A, Esmaili Sari A, Islami E. Quality And quantity of polycyclic aromatic hydrocarbons in Tehran air in summer 2002. J Environ Studies. 2004; 30(33): 16-20. [In Persian]
2. Wang Z, Chen J, Yang P, Qiao X, Tian F. Polycyclic aromatic hydrocarbons in Dalian soils: distribution and toxicity assessment. J Environ Monit. 2007; 9(2): 199-204.
3. Cocchieri RA, Arnese A, Minicucci AM. Polycyclic aromatic hydrocarbons in marine organisms from Italian central Mediterranean coast. Mar Pollut Bull. 1990; 21(1): 15-18.
4. Bostrom CE, Gerde P, Hanberg A, Jernström B, Johansson C, Kyrklund T, Rannug A, Törnqvist M, Victorin K, Westerholm R. Cancer risk assessment, indicators and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air. Environ Health Perspect. 2002; 110(3): 451-488.
5. WHO. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in air quality guidelines for Europe. World Health Organization, Geneva, Switzerland. 1987; 23: 105-107.
6. Akhavan Sepahi A, Dejban Golpasha I, Nakhoda AM. Utilization and biodesulfurization crude oil by Bacillus spp. J Microb World. 2009; 1(1): 5-13. [In Persian]
7. Reda AB. Bacterial bioremediatoin of polycyclic aromatic hydrocarbons in heavy oil contaminated soil. J Appl Sci. 2009; 5(2): 197-211.
8. Seo JS, Keum YS, Li QX. Bacterial degradation of aromatic compounds. Int J Environ Res. Public Health. 2009; 6(1): 278- 309.
9. Liu H, Yang C, Tian Y, Lin G, Zheng T. Screening of PAH-degrading bacteria in a mangrove swamp using PCR-RFLP. Mar Pollut Bull. 2010; 60(11): 2056-2061.
10. Guo CL, Zhou HW, Wong YS, Tam NF. Isolation of PAH-degrading bacteria from mangrove sediments and their biodegradation potential. Mar Pollut Bull. 2005; 51(8-12): 1054-1061.
11. Tam NF, Guo CL, Yau C, Ke L, Wong YS. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by microbial cocsortia enriched from mangrove sediments. Water Sci Technol. 2003; 48(8): 177-183.
12. Tian Y, Liu HJ, Zheng TL, Kwon KK, Kim SJ, Yan CL. PAHs contamination and bacterial communities in mangrove surface sediments of the Jiulong River Estuary, China. Mar Pollut Bull. 2008; 57(6-12): 707-715.
13. Udeani TKC, Obroh AA, Okwuosa CN, Achukwu PU, Azubike N. Isolation of bacteria from mechanic work shop soli environment contaminated with used engine oil. Afr J Biotechnol. 2009; 8(22): 6301-6303.
14. Mashreghi M, Mashreghi K. Characterization of bacteria degrading petroleum derivatives isolated from contaminated soil and water. J Sci IR Iran. 2005; 16(4): 317- 320. [In Persian]
15. Nnamchi CI, Obeta JAN, Ezeogu LI. Isolation and characterization of some polycyclic aromatic hydrocarbon degrading bacteria from Nsukka soils in Nigeria. Int J Environ Sci Tech. 2006; 3(2): 181-90.
16. Kafilzadeh F, Farhangdost MS, Rezaeian Jahromi AA, Mahjor AA. Assessment of biological modification of phenol using native bacteria isolated from water and sedment of Parishan Lake. J Microb World. 2009; 2(2): 89-96. [In Persian]
17. Coral G, Karagoz S. Isolation and characterization of phenantherene- degrading bacteria from a petroleum refinery soil. Ann Microbiol. 2005; 55 (4): 255-259.
18. Sanders ER, Miller JH. Imicrobiologist: a discovery-based cours in microbial ecology and molecular evolution. ASM Press, Washington DC. 2010; 20036-2904.
19. Emtyazjoo M, Siddighi S, Emtyazjoo M. Bioremediation anthracene in siri Island with an emphasis biosafety. J Environ Sci Technol. 2009; 11(3): 257-268. [In Persian]
20. Zhuang WQ, Tay JH, Maszenan AM, Krumholz LR, Tay ST. Importance of gram_positive naphthalene degrading bacteria in oil contaminated tropical marine sediments. Lett Appl Microbiol. 2003; 36(4): 251-257.
21. Eduk SI, Ebong GA, Udoinyang EP, Njoku JN, Eyen EA. Bacteriological and polycyclic aromatic hydrocarbons accumalation in mangrove oyster from Douglas creek, Nigeria. Pak J Nutr. 2010; 9(1): 35-42.
22. Kafilzadeh F, Rafiee S, Tahery Y. Evaluation of bioremediation of naphthalene using native bacteria isolated from oil contaminated soils in Iran. Ann Biol Res. 2011; 2(6): 610-616.
23. Lors C, Damidot D, Ponge J, Perie F. Comparison of a bioremediation process of PAHs in a PAH-contaminated soil at field and laboratory scales. Environ pollut. 2012; 165: 11-17.
24. Survery S, Ahmad S, Subhan SA, Ajaz M, Rasool SA. Hydrocarbon degrading bacteria from Pakistani soil: isolated, identification, screening and genetical studies. Pak J Biol Sci. 2004; 7(9): 1518-1522.
25. Arbabi M, Nasseri S, Anyakora C. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in petroleum contaminated soils. Iran J Chem Eng. 2009; 28(3): 53-59.
26. Yu KSH, Wong AHY, Yau KWY, Wong YS, Tam NFY. Natural attenuation biostimulation and bioaugmentation on biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in mangrove sediments. Mar Pollut Bull. 2005; 51(8-12): 1071-1077.
27. Kader J, Sannasi P, Othman O, Ismail BS, Salmijah S. Removal of Cr (VI) from aqueous solutions by growing and non-growing populations of environmental bacterial consortia. Global J Environ Res. 2007; 1(1): 12-17.