جداسازي، شناسايي مولكولي و ارزيابي تجزيه زيستي آنتراسن نوكارديا سيرياسيجورجيكا جدا شده از خاك پالايشگاه اصفهان

Isolation, molecular identification & anthracene biodegradation of Nocardia cyriacigeorgica isolated from oil refinery soil in Isfahan

چكيده سابقه و هدف: هيدروكربن‌هاي آروماتيك چند حلقه‌اي گروهي از تركيبات غير قطبي هستند كه به دليل پايداري در محيط و سميت بالا از نگراني‌هاي عمده سازمان حفاظت از محيط زيست محسوب مي گردند. تجزيه زيستي اين تركيبات روشي ارزان و ايمن براي پاك‌سازي محيط مي باشد. اين پژوهش با هدف، جداسازي و شناسايي مولكولي سويه‌اي از جنس نوكارديا با توانايي تجزيه آنتراسن در شرايط آزمايشگاهي انجام شد. مواد و روش ها: اين پژوهش به صورت مقطعي با نمونه برداري از خاك آلوده به نفت در محدوده پالايشگاه اصفهان وتعيين برخي از ويژگي‌هاي شيميايي نمونه انجام گرفت. براي جداسازي باكتري ها از روش غني سازي در محيط كشت پايه نمكي حاوي 50 ميلي گرم بر ليتر آنتراسن استفاده شد. جدايه اي كه مورفولوژي شبيه به نوكارديا داشت براي ادامه مطالعه انتخاب گرديد. آزمون هاي هاي بيوشيميايي و آناليز توالي ژن 16S rRNA به منظور شناسايي اين سويه انجام گرفت. سپس ميزان تجزيه زيستي آنتراسن پس از 9 روز توسط دستگاه گاز كروماتوگرافي GC)) اندازه‌گيري شد. يافته ها: غلظت آنتراسن در نمونه خاك 18/48 ميلي‌گرم بر كيلوگرم گزارش شد كه بيشتر از حد مجاز مي‌باشد. جدايه شناسايي شده به عنوان نوكارديا سيرياسيجورجيكا سويه ATAI20 با شماره دسترسي KF113844 در پايگاه NCBI به ثبت رسيد كه 36/60 درصد از آنتراسن (با غلظت 50 ميلي گرم بر ليتر) را پس از 9 روز تجزيه كرد. نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش كفايت نوكارديا سيرياسيجورجيكا سويه ATAI20 در تجزيه زيستي هيدروكربن هاي آروماتيك را نشان داد. از اين رو انجام پژوهش هاي بيشتر به منظور استفاده كاربردي از اين سويه به منظور حذف زيستي آنتراسن از پساب هاي آلوده پيشنهاد مي گردد.

Abstract Background and Objectives: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a group of non-polar compounds that are categorized as one of main environmental concerns due to their highly toxicity and persistent in the environment. Biodegradation of such pollutants is a safe inexpensive clean up method. This study was aimed to isolation and molecular identification of a Nocardia strain with the ability to degrade anthracene in vitro condition. Material & Methods: Petroleum contaminated soil sample was collected from Isfahan refinery and some chemical properties of sample were measured. Anthracene degrading bacteria were isolated by the enrichment culture technique in basal salt medium with 50 mg/l anthracene. Only one isolate with similar morphology to Nocardia sp was selected. Identification of isolate was done based on biochemical tests and 16S rRNA gene analyses. Then, the biodegradation rate of anthracene was measured after 9 days by Gas chromatography (GC). Results: Anthracene concentration in soil sample was 18.48 mg/kg that is more than allowable concentration. Isolate was recorded as Nocardia cyriacigeorgica ATAI20 in the NCBI database under accession number KF113844. Biodegradation of anthracene (50 mg/l) was 36.60% after 9 days. Conclusion: Based on this study, Nocardia cyriacigeorgica ATAI20 was actively able to degrade aromatic hydrocarbons. Therefore, further studies would be useful for commercial application of this strain in bioremediation of antheracene from polluted wastewaters