بررسی تأثیرات کومتابولیکی بر عملکرد باکتری های نفتی در تجزیه زیستی ترکیبات هیدروکربنی

عملیات اکتشاف، استخراج و حمل و نقل نفت یکی از بزرگ¬ ترین تهدیدات محیط زیست به شمار می آید، با وجود این هنوز روش مناسبی که بتوان با سرعت مناسب، مانع نشت نفت در محیط شد، وجود ندارد. هدف اصلی در این پژوهش، بررسی تأثیر شرایط کومتابولیک بر تجزیه زیستی ترکیبات نفتی است که، با توجه به بهبود سرعت تجزیه زیستی پلیمرهای اولفینی در حضور نشاسته، در این پژوهش نیز از نشاسته به عنوان کو¬سوبسترا برای تأمین شرایط کومتابولیک استفاده شد. با استفاده از دو سویه باسیلوس سوبتیلیس و سودوموناس آئروژینوزا که از خاک¬های آلوده به ترکیبات نفتی، جداسازی شده بود، امکان تجزیه نشاسته از طریق اجرای آزمون آمیلاز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل قابلیت تجزیه نشاسته توسط سویه¬های مورد استفاده را نشان داد. به منظور اجرای آزمون¬های تجزیه زیستی، ابتدا منحنی رشد سویه¬ها با استفاده از روش وزن خشک سلولی در محیط نوترینت براث و سپس در محیط کشت بوشنل- هاس با استفاده از نرمال دکان و نرمال پارافین برای سویه¬ی باسیلوس سوبتیلیس و نرمال هگزادکان و نرمال پارافین برای سویه¬ی سودوموناس آئروژینوزا در حضور و عدم حضور نشاسته تهیه گردید. نتایج آزمون میزان تجزیه هیدروکربن به واسطه سویه¬های مذکور در حضور و عدم حضور نشاسته، موجب گردید تاثیر نشاسته بر تجزیه هیدروکربن¬ها مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور، عصاره آنزیمی هر دو سویه در محیط کشت آبگوشت نشاسته تهیه گردید. غلظت پروتئین در عصاره تهیه شده با استفاده از روش استاندارد بردفورد و فعالیت آنزیم¬های هیدرولازی با استفاده از روشهای میلر و فووا تعیین گردید. تجزیه هیدروکربن¬های در حضور عصاره مذکور با استفاده از روش آنالیز کمی کروماتوگرافی گازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از امکان تجزیه هیدروکربن¬ها توسط آنزیم¬های موجود در عصاره آنزیمی بود. به منظور پیش بینی امکان تجزیه هیدروکربن¬ها توسط آنزیم¬های هیدرولازی، برهم¬کنش هیدروکربن و آنزیم آمیلاز مربوط به یک سویه باسیلوس سوبتیلیس با استفاده از نرم افزار molegro virtual docker مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده امکان برهم¬کنش آنزیم و سوبسترا در فضای سه¬بعدی نرم¬افزار را نشان داد. لذا به منظور تأیید نتایج حاصل، آنزیم آمیلاز خالص تجاری از یک گونه باسیلوس تهیه شد و تجزیه هیدروکربن¬های مورد استفاده، با روش آنالیز کمی، تحت بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مرحله نیز، امکان تجزیه هیدروکربن به واسطه آنزیم آمیلاز را نشان داد،که کومتابولیک بودن شرایط محیط کشت بوشنل- هاس در حضور نشاسته را اثبات می¬کند. در پایان، عصاره آنزیمی تهیه شده از سویه¬ها پس از خالص سازی با روش دیالیز با استفاده از روش الکتروفورز ژل پلی¬آکریل آمید- سدیم دودسیل سولفات جداسازی و از آن برای تعیین نوع آنزیم¬های موثر بر تجزیه هیدروکربن بر اساس روش زایموگرافی استفاده گردید. نتایج این مرحله بیانگر تجزیه هیدروکربن به واسطه اثر آنزیم¬های هیدرولازی می¬باشد. دو هاله مجزا در دو مکان متفاوت از ژل مربوط به سویه باسیلوس سوبتیلیس در آزمون زایموگرافی تشکیل شد، که این امر دلیلی بر اثر هم افزایی آنزیم¬های موجود در عصاره آنزیمی سویه¬های مورد استفاده می¬باشد.