بررسي توانايي سيانوباكتري Schizothrix vaginata ISC108 جهت تجزيه زيستي نفت خام

The potential of cyanobacterium Schizothrix vaginata ISC108 in biodegradation of crude oil

زمینه و هدف: هیدروكربن های نفتی یك دسته از آلاینده های خطرناك محیط هستند. در حال حاضر تجزیه زیستی آلاینده های نفتی یكی از كارآمدترین و مقرون به صرفه ترین روش ها در رفع آلودگی های نفتی از محیط است. هدف اصلی از این مطالعه بررسی توانایی سیانوباكتری ‏Schizothrix vaginata ISC108‎‏ جهت تجزیه زیستی نفت خام و اثر نفت خام بر میزان رشد و مقدار كلروفیل و وزن خشك این سیانوباكتر است. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، سیانوباكتری Schizothrix vaginata ISC108 از كلكسیون ریز جلبك ها در پژوهشكده علوم پایه كاربردی جهاد دانشگاهی، دانشگاه شهید بهشتی (شهر تهران) تهیه شد‏. ابتدا خالص سازی این سیانوباكتری ‎‏ به روش پلیت آگار بر روی محیط كشت جامد ‏‎ BG11‎انجام شد‏. نرخ رشد، مقدار كلروفیل و وزن خشك این سیانوباكتری با استفاده از روش اسپكتوفتومتری اندازه‌‌گیری شد. میزان تجزیه نفت خام به روش آنالیز كروماتوگرافی گازی (‏GC‏)‏ محاسبه شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از اندازه گیری نرخ رشد سیانوباكتری ISC108 Schizothrix vaginata در تیمار یك درصد نفت خام و نمونه شاهد نشان داد كه رشد این سیانوباكتری در حضور نفت خام به عنوان تنها منبع كربن تقریبا مشابه با نمونه شاهد افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان داد كه با افزایش غلظت نفت خام میزان وزن خشك سیانوباكتری ISC108 Schizothrix vaginata نسبت به نمونه شاهد افزایش و میزان كلروفیل در تیمار های مختلف نفت خام كاهش می یابد. میانگین تجزیه زیستی هیدركربن های نفتی در تیمارهای روز 14 نسبت به نمونه شاهد به میزان 54/87 درصد و در روز 28 به مقدار 93/98 بود. نتیجه گیری: در این مطالعه مشخص شد كه سیانوباكتری ISC108 Schizothrix vaginata دارای پتانسیل بالایی در تجزیه زیستی نفت خام است. لذا از آنجایی كه نفت یك فرآورده سمی برای سیستم های بیولوژیك و ‏یكی از آلوده‌كننده‌های اصلی اكوسیستم های زیستی است، نتایج حاصل بیانگر پتانسیل این سیانوباكتری برای استفاده از آن به‌عنوان شاخصی جهت رفع آلودگی‌های نفتی در مناطق آلوده است.‏

Background and Objective: Petroleum hydrocarbons are a bunch of pollutants hazardous to the environment. Nowadays, biodegradation of petroleum contaminants is considered as one of the most efficient and most cost effective methods of removing oil contamination from the environment. The main objective of this study is to investigate the potential of cyanobacterium Schizothrix vaginata ISC108 in the biodegradation of crude oil and to evaluate oil effects on growth rates, dry weight, and chlorophyll content. Material and Methods: In this experimental study, the cyanobacterium Schizothrix vaginata ISC108 was obtained from the algal culture collection of Research Institute of Applied Science, ACECR, Tehran, Iran. First, purification of the cyanobacterium was performed using agar plate method on solid medium of BG11. Growth rate, chlorophyll content and dry weight of cyanobacteriaum was measured using spectrophotometry method. The biodegradation rate of crude oil was calculated using gas chromatography (GC) analysis. Results: Measuring the growth rate of cyanobacterium Schizothrix vaginata at 1% treatment of crude oil and control samples showed that the growth of cyanobacterium in the presence of crude oil as the sole carbon source increases at the same rate as the control sample. Moreover, it was found that increasing the concentration of crude oil will result in increasing dry weight of Schizothrix vaginata however, and the chlorophyll content reduced in various crude oil treatments. The average biodegradation of petroleum hydrocarbon after 14 and 28 days of treatment was 54.78 and 93.98% respectively. Conclusions: It was found that cyanobacterium Schizothrix vaginata ISC108 has great potential in biodegradation of crude oil. Therefore, since oil is a product toxic to biological systems and is one of the main pollutants of bioecosystem, it has a great potential to be used as an indicator to eliminate pollution in contaminated areas.