جداسازی باکتری اسیدووراکس مقاوم به فلزات سنگین از خاک های کشاورزی و بهینه سازی جذب فلزی
محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی
مریم قانع
1
(استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی، اسلامشهر، ایران)
کلید واژه: فلزات سنگین, خاک های آلوده, جذب زیستی, اسیدووراکس,
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: پاکسازی زیستی کارآمدترین روش برای حذف فلزات از خاک های آلوده است. این مطالعه با هدف جداسازی باکتری های مقاوم به فلزات سنگین و تعیین شرایط مناسب برای حذف فلزات انجام شد. مواد و روش ها: در این مطالعه مقطعی، نمونه گیری از خاک های کشاورزی مناطق مختلف شهرستان اسلامشهر صورت گرفت. غربالگری سویه های مقاوم با کشت باکتری ها بر روی محیط کشت محتوی غلظت 1 میلی مولار هر یک از فلزات کادمیوم، روی و مس انجام گرفت. حداقل غلظت ممانعت کننده رشد با روش رقیق سازی در آگار و میزان حذف فلزات با استفاده از دستگاه جذب اتمی بررسی شد. متغیرهای مختلف برای حذف فلز مانند اسیدیته، غلظت اولیه فلز و زمان تماس بررسی گردید. شناسایی سویه ها بر مبنای توالی ژن 16SrRNA انجام گرفت. یافته ها: از مجموع 100 باکتری جدا شده از ناحیه مورد پژوهش، جدایه BRH3 به هر 3 فلز مقاوم بود. حداقل غلظت ممانعت کننده رشد مس، کادمیوم و روی برای جدایه به ترتیب 3، 2 و 3 میلی مولار و میزان حذف فلزات به ترتیب 32.5، 48 و 56.8 درصد بود. بیشینه جذب روی و کادمیوم در اسیدیته 6، زمان تماس 4 ساعت و غلظت اولیه فلز به میزان 150 میلی گرم در لیتر به ترتیب 69 و 59 درصد و برای مس در همان شرایط به جز اسیدیته بهینه 5، به میزان 48 درصد به دست آمد. جدایه به عنوان اسیدووراکس سویه HM_AH 13 با شماره دسترسی JN676128 در بانک جهانی ژن ثبت گردید. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که باکتری های مقاوم به فلزات سنگین در خاک های کشاورزی وجود دارد و سویه جداسازی شده در این مطالعه می تواند کاندید مناسبی برای حذف فلزات سنگین از محیط های آلوده باشد.
Background & Objectives: Bioremediation is the most efficient method for removal of heavy metals from contaminated soils. The aim of this study was the isolation of heavy metal resistant bacteria and optimization of removal conditions. Material & Methods: In this cross sectional study, sampling was carried out from agricultural soils of different areas of Islamshahr. Screening of resistant strains was carried out in medium containing 1 mM of metals including cadmium, zinc, and copper. The minimum inhibitory concentration (MIC) of metals was investigated by agar dilution method. Metal removal was carried out by atomic absorption spectroscopy. Various removal parameters such as pH, initial metal concentration, as well as contact time were investigated. Identification of strains was performed based on 16S rRNA gene sequences. Results: Among all 100 bacterial isolates, BRH3 was resistant to all 3 metals. The MIC of copper, cadmium, and zinc were 3 mM, 2 mM, and 3 mM, respectively. The isolate was able to remove 32.5%, 47.0%, and 56.8% of Cu, Cd, and Zn, respectively. The maximum biosorption of zinc and cadmium were obtained 69%, and 59% at pH 6, contact time of 4 hours, and an initial metal concentration of 150 mg/L. The maximum biosorption for copper was 48% in the same condition, except for optimal pH which was 5. The isolate was called as Acidovorax sp. HM_AH 13, and was deposited as JN676128 in GenBank. Conclusion: Results showed that heavy metal resistant bacteria are present in agricultural soils, and the isolated strain could be a good candidate for heavy metal removal from polluted environment.
_||_
