Isolation and screening of native polyhydroxyalkanoate producing bacteria from oil contaminated soils of Abadan refinery

غربال‏گري و جداسازي باكتري‏‏هاي بومي توليد كننده پليمر پلي‏هيدروكسي‏آلكانوآت از خاك‏هاي آلوده به نفت پالايشگاه آبادان

مقدمه: افزايش آلودگی محيط زيست ب ه واسطه‏ مصرف پلاستيك‏های سنتزی موجب گرايش به سمت روش‏های نوين بيوتكنولوژی برای توليد پليمرهای تجزيه‏پذير شده است. بنابراين، تحقيق حاضر با هدف يافتن باكتري‏های بومی توليد كننده PHA به منظور استفاده از آن‏ها در توليد پليمرهای زيست تخريب پذير انجام شد. مواد و روش ‏‏ ها: نمونه خاك آلوده به پسماندهای نفتی جمع‏آوری و پس از غنی سازی اوليه، غربال‏گری باكتري‏های توليد كننده پليمر پلي‏هيدروكسي‏آلكانوآت در محيط PHA Detection Agar انجام و با رنگ‏آميزی سودان سياه و Nile Blue A تاييد شد. جدايه‏ها با استفاده از روش‏های فنوتيپی و تعيين توالی 16S rRNA تعيين هويت شدند. استخراج و تعيين بازده توليد پليمر با استفاده از غلظت‏های مختلف هيپوكلريت سديم و SDS انجام شد . نتايج: از 26 جدايه مختلف، 17 جدايه دارای توانايی توليد پليمر به ميزان‏های متفاوت بودند كه با توجه به ميزان تجمع پليمر درون سلول باكتريايی، 4 جدايه به منظور مطالعات بيشتر انتخاب شدند. بيش‏ترين درصد بازده جدايه‏های منتخب 08/5 ± 53/75، 05/19 ± 82، 92/6 ± 06/81 و 84/11 ± 86/79 درصد محاسبه شد. در تعيين هويت مشخص شد كه تمامی جدايه‏ها به گونه باسيلوس سرئوس تعلق دارند. در واقع بيوتيپ‏های مختلف اين گونه در خاك‏های آلوده به نفت توان متفاوتی در توليد پليمر نشان دادند. بحث و نتيجه ‏ گيری: با توجه به يافته‏های اين تحقيق مي‏توان بيان كرد كه خاك‏های آلوده به تركيبات نفتی به علت اين‏كه مقدار كربن بسيار بالاتری نسبت به نيتروژن و فسفر دارند و تركيبات هيدروكربنی متفاوت طی زمان طولانی در اين مناطق انباشته شده‏اند، محل‏های مناسبی برای جداسازی سويه‏های موثر در توليد پليمر پلي‏هيدروكسي‏آلكانوآت هستند. به اين ترتيب مي‏توان سويه‏های سازش يافته با محيط با منبع كربن بالا را با بهينه‏سازی شرايط توليد در جهت توليد صنعتی اين پليمر به‏كار برد.

Introduction : Environmental contaminations due to petrochemical plastic usage have forced researchers to search new biological methods for biodegradable polymer production. The aim of this study was to find native PHA producing bacteria from Abadan oil refinery in order to be used in biodegradable polymer production studies. Materials and method s : For this purpose soil samples were harvested from oil sludge contaminated soil of Abadan refinery. After primary enrichment, screening of PHA producing bacteria was done by PHA- Detection agar and was confirmed by Sudan black and Nile Blue A staining methods. These isolates were identified based on phenotypic methods and sequencing of 16s rRNA. Polymer extraction was performed and optimized using different concentrations of HClO and SDS. Results : As a result of this study 26 different bacterial isolates were obtained from which 17 isolates were PHA producer with different potentiality. Based on the polymer accumulation 4 isolates were selected for further studies. The efficiency of PHA production in these isolates was 75.53±5.08, 82±19.05, 81.06±6.92 and 79.86±11.84%. Based on sequence analysis in NCBI database, these isolates were identified as Bacillus cereus. Discussion and conclusion : With respect to the results of this study it can be suggested that oil contaminated soils due to high C/N and C/P ratios and also different carbohydrate contents are suitable candidates for PHA producer bacteria isolation. So the native strains in such habitats with high carbon content can be optimized for industrial polymer production.