مقایسه فلور میکروبی باکتری های تجزیه کننده نفتالین در آب های شور و شیرین

هیدروکربن های آروماتیک حلقوی (pahs)، یک گروه شناخته شده ای از عناصر سرطانزا می باشند که به صورت وسیعی در محیط زیست پراکنده شده اند. در این میان نفتالین یک هیدروکربن دو حلقه ای است که 3/1% از نفت خام و 11% از زغال سنگ را تشکیل داده و مشتقات متیله آن، سمی ترین ترکیبات موجود در فاز آبی نفت را تشکیل می دهد و بنا بر کاربرد های مختلف شیمیایی و صنعتی آن در تهیه رزین ها،هیدرونفتالین ها ، نفتل ها و حشره کشها، آلایندگی وسیعی را در محیط زیست می تواند ایجاد کند. با توجه به اینکه توانایی میکروارگانیسم ها برای تجزیه (pahs) به ویژه نفتالین در طبیعت، بستگی به ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی محیط زیست آلوده شده و قابلیت ارگانیسم های بومی دارد و از آنجائی که بسیاری از اکوسیستم های آلوده به نفتالین تحت شرایط مختلف ph اسیدی و قلیایی و با درصدهای مختلف نمک قرار می گیرند، لذا بررسی فلور میکروبی و مقایسه تجزیه این ماده در آب شور و شیرین می تواند تعیین کننده اثر عوامل مختلف در تجزیه این ماده باشد. در این پژوهش، از مناطق مختلف آبی آلوده و غیر آلوده به هیدروکربنهای نفتی، نمونه برداری و در چندین مرحله غنی سازی گردید و پس از جداسازی و بررسی 40 سویه تجزیه کننده نفتالین، در نهایت 8 سویه برتر تجزیه کننده نفتالین (sa42, sa44, sa58, sa56, sa86, sa90, na10, na48) با روش های حذف نفتالین توسط جذبuv و رشد نمونه ها، غربالگری گردیدند. با استفاده از تست های بیوشیمیایی مشخص شد که 5 سویه، غیرشورپسند و متعلق به جنس pseudomonas می باشد و یک سویه (sa86)، متعلق به آبهای شیرین و جنس pseudomonas می باشد. همچنین بررسی تعیین توالی ژن 16s rrna در سویه های na48 و na10 نشان می دهد که این دو سویه متعلق به باکتری های گروه هیدروکربنوکلاستیکوس (باکتری های دریازی تجزیه کننده اجباری مواد نفتی) می باشد که تنها قادر به رشد و تجزیه نفتالین در حضور nacl می باشند. باکتری na48 متعلق به جنس هالوموناس و باکتری na10 متعلق به جنس مارینوباکتر می باشد. این گروه از باکتریها نقش بسیار مهمی در پاکسازی محیط های آلوده به نفت در دریاها دارند. تجزیه نفتالین در کلیه سویه ها با استفاده از کروماتوگرافی گازی در تأیید روش uv، بررسی گردید، همچنین با توجه به اینکه در مسیر تجزیه نفتالین، ژن nahr، ژن تنظیم کننده تجزیه نفتالین می باشد، و سالیسیلات (ماده حد واسط مسیر تجزیه نفتالین)، اثر مثبت و القایی بر عملکرد این ژن دارد، کلیه سویه ها از نظر اثر سالیسیلات بر سرعت و میزان تجزیه نفتالین بررسی شدند، که از این میان عملکرد سویه sa 58 در تجزیه نفتالین بدون تأثیر سالیسیلات بهتر بوده و در واقع سالیسیلات اثر بازدارندگی بر تجزیه نفتالین در این سویه داشته است. در حالی که در سویه sa86 با القا سالیسیلات 23% به میزان تجزیه نفتالین افزوده گردید. کلیه سویه ها از نظر رشد بر روی مواد سمی و نفتی، وجود یا عدم وجود کموتاکسی به نفتالین، تولید بیوسورفکتانت و پلی هیدروکسی بوتیرات و تولید مواد حد واسط رنگی در مسیر تجزیه نفتالین بررسی و غربالگری شدند. با توجه به نتایج کلیه آزمایشات سویه sa58 به عنوان نمونه از باکتری های آب های شور و sa86 به عنوان نمونه از باکتری های آب های شیرین که هر دو بیشترین میزان تجزیه نفتالین را با میزان بیش از 99%در مدت 6 روز، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی نشان داده اند، برای آزمایشات بعدی و مقایسه شرایط مختلف تجزیه مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به اثر مهاری سالیسیلات بر تجزیه نفتالین در سویه sa58، فعالیت آنزیم سالیسیلات هیدروکسیلاز در این سویه مورد بررسی قرار گرفته شد و با سویه sa86 مقایسه گردید، نتایج نشان می دهد که فعالیت این آنزیم در سویه sa58 بیشتر از سویه sa86 می باشد، که این اثر مهاری سالیسیلات برای سویه sa58 در هنگام تجزیه نفتالین با ایجاد فیدبک منفی بر پروتئین nah r را نشان می دهد. همچنین در بررسی تأثیر شرایط اسیدی و قلیایی و غلظت های مختلف nacl بر میزان تجزیه نفتالین، مشخص شد که بهینه رشد و مصرف سوبسترا در هر دو باکتری در 5/8 = ph می باشد و رشد باکتریها در مجاورت سوبستراهای مربوطه در غلظت های بالای nacl کاهش می یابد، با این وجود باکتری های متعلق به آبهای شور، غلظت بالاتری از نمک را نسبت به باکتری های آبهای شیرین تحمل می کنند. بررسی تأثیر منابع مختلف نیتروژنی نشان داد که منابع مختلف نیتروژن تأثیری در رشد و میزان تجزیه نفتالین ندارند و همچنین با بررسی غلظت های مختلف نفتالین، غلظت ppm 2000 به عنوان بهترین غلظت جهت القاء و رشد سویه های تجزیه کننده نفتالین، شناخته گردید. با جمع بندی کلیه نتایج می توان عملکرد باکتری های جدا شده از آب های شور را در تجزیه هیدروکربن های آروماتیک حلقوی چه در آب های شور و چه در آب های شیرین، بهتر از باکتری های آب های شیرین دانست و با جداسازی سویه های متعلق به گروه باکتری های هیدروکربنوکلاستیکوس و تلقیح آنها به آب های شور و انتخاب بهترین سویه های بومی تجزیه کننده هیدروکربن های آروماتیک نفتی و مواد سمی که قادر به رشد در شرایط آبهای شور و شیرین می باشند و با استفاده از این باکتری ها در تجزیه زیستی، می توان آلودگی های نفتی محیط های آبی ایران را به نحو مناسب پاکسازی نمود.