جداسازي، شناسايي و تعيين ويژگي دو گونه تريكوسپورون مخمري تجزيه‌كننده فنل جداسازي شده از پساب كارخانه كك‌سازي زرند كرمان

Isolation, Identification and Characterization of Two Phenol-Degrading Species of Trichosporon Isolated from Wastewater of Zarand Coking Plant -Kerman

فنل و تركيبات فنلي، آلوده‌كننده‌هاي محيطي هستند كه در پساب صنايع مختلف از جمله زغال سنگ، پالايشگاه‌هاي نفت، كارخانه‌هاي فراورده‌هاي شيميايي و پتروشيمي وجود دارند. حذف فنل از خروجي پساب صنايع اهميت زيادي در حفظ محيط زيست دارد. تجزيه فنل، معمولاً به‌وسيله روش‌هاي فيزيكوشيميايي صورت مي‌گيرد، اما اين روش‌ها هزينه‌بر بوده و واسطه‌هاي خطرناك توليد مي‌كنند.تجزيه بيولوژيكي فنل در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. از بين ميكروارگانيسم‌ها، مخمرها اهميت خاصي در تجزيه فنل دارند. در اين پژوهش، مخمرهاي تجزيه‌كننده فنل ابتدا از نمونه‌هاي محيطي (خاك و پساب ) كارخانه كك‌سازي زرند كرمان جداسازي شد. سپس كل مخمرهاي هتروتروف و تجزيه‌كننده شمارش شدند كه نمونه‌هاي خاك، داراي ميزان بالاتري از مخمرهاي تجزيه‌كننده نسبت به نمونه‌هاي پساب بودند. پس از سه بار پاساژ دادن مخمرها، ميزان رشد آنها اندازه‌گيري شد كه مخمرهاي K1 و K11 داراي بيشترين ميزان رشد بودند. همچنين همين مخمرها قادر به حذف فنل بودند كه سنجش آن توسط معرف گيبس صورت گرفت. سپس اثر چهار غلظت مختلف فنل (05/0، 125/0، 2/0 و 275/0 گرم در ليتر) بررسي شد و دو الگوي تجزيه‌اي در اين مخمرها مشاهده شد. همچنين مقدار فعاليت امولسيون‌كنندگي و هيدروفوبيسيته هر يازده مخمر اندازه‌گيري شد. در نهايت پس از يك‌سري آزمون‌هاي بيوشيميايي، شناسايي مولكولي مخمرهاي قوي در تجزيه فنل با تكثير قسمتي از ناحيه ژني 18S rRNA با پرايمرهاي ويژه اين ژن (Euk-A, Euk-B) انجام شد. توالي حاصله عليه بانك‌هاي ژني مقايسه شد و بالاترين همولوژي ( بالاتر از 98 درصد) به‌عنوان جنس و گونه مخمر تجزيه‌كننده تعيين شد. مخمرهاي جداسازي شده مربوط به جنس‌هاي تريكوسپورون مونتاويدينس و تريكوسپورون كوتانيوم بودند.

Phenol and phenolic compounds are environmental contaminants that are commonly found in industrial effluents from oil refineries, coal mines, and petrochemical plants. Phenol removal from industrial effluent is, therefore, of extreme importance for environmental protection. Phenol degradation is commonly accomplished by physicochemical methods that are not only costly but also produce hazardous metabolites. Recently, phenol biodegradation has attracted much attention due to its lower process cost. In this study, yeast, as a phenol-degrading agent, was initially isolated from samples in the surrounding environment (soil and water) taken from Zarand coking plant. The total heterotrophic and biodegrading yeasts were then counted. Compared to effluent samples, soil samples were found to exhibit higher yeast degrader counts. Yeast growths were measured after three passages and the two strains K1 and K11 were recorded as the ones with the highest growth rates. These same yeasts were the ones capable of removing phenol as evidenced by the remaining phenol content measured by the Gibbs reagent. The effects of four different phenol concentrations (0.1, 0.125, 0.2, and 0.275) were investigated to observe two degradation patterns in the yeasts. Moreover, the hydrophobicity and emulsification activities were measured in all the eleven yeasts isolated. Finally, part of the 18S rRNA gene section was cultured using primers (Euk-A, Euk-B) especially used for this gene and a series of biochemical tests were run for the molecular identification of the yeasts predominantly involved in phenol degradation. The sequences obtained were compared against the available gene banks and the highest homology (greater than 98%) was introduced as the genus and species of phenol degrader yeasts. The isolated yeasts belonged to the genera Trichosporon montevideense and Trichosporon cutaneum.