بررسي تجزيه زيستي Paraffin-wax توسط باكتري ترموفيل بومي نفت خام ايران

Studying the biodegradation of paraffin wax by Iranian thermophilic indigenous crude oil bacterium

سابقه و هدف: دو ساختار آسفالتين‌ها و موم‌ها كه در نفت هاي سنگين فراوان مي باشند مشكلاتي را در فرايندهاي نفت ايجاد مي كنند. امروزه در كشور ما در صنعت نفت تنها راه كار عملي در حل معضلات ناشي از رسوب پارافين در تجهيزات استخراج، خطوط اوله و فرايندهاي پالايش در دماي پايين روش هاي فيزيكي و شيميايي مي باشد كه سالانه هزينه هنگفتي را جهت تامين منابع شيميايي و نيروي انساني به بدنه اين صنعت وارد مي كند استفاده از راه حل‌هاي بيولوژيك افق هاي جديدي را در حل اين معضلات پيش رو مي-گذارد. مواد و روش ها: در اين مطالعه پس از نمونه گيري از چاه هاي مختلف نفتي از منطقه لاوان. تيمار اوليه با پارافين در محيط كشت MSM انجام گرفت. سپس به ترتيب غربال گري، غني سازي و جداسازي در شرايط ترموفيل صورت گرفت. توانايي توليد بيوسورفكتانت مورد بررسي قرار گرفت. سپس منحني رشد باكتري هايي كه از پارافين جامد به عنوان تنها منبع كربن و انرژي استفاده مي كردند رسم شد و تحمل پذيري بالاي فيزيكوشيميايي اين باكتري ها بررسي شد. پس از تيمار ميكروبي پارافين به وسيله n-هگزان از محيط كشت استخراج و به وسيله دستگاه گاز كروماتوگرافي FID اناليز شد. در نهايت باكتري با روش مولكولي شناسايي شد. يافته ها: نتايج حاصل از GC بيانگر كاهش چشم گير مقدار پارافين واكس ها تحت تاثير باكتري ترموفيل مولد بيوسورفكتانت بومي نفت خام بود كه ضمن شناسايي مولكولي به عنوان Bacillus thermoleovoransشتاخته شد، بود. اين باكتري قادر به رشد در حيطه دمايي 40 تا 65 درجه سانتي گراد و pH به شدت اسيدي 4 تا قليايي 10 و شوري 5/0 تا 15% بود. بحث: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه باسيلوس ترمولوورانس، باكتري ترموفيل بومي نفت خام ايران مي باشدكه با توانايي تحمل شرايط فيزيكوشيميايي دشوار مشابه آنچه در صنعت نفت وجود دارد، مي تواند پارافين را كه از جمله اصلي ترين تركيب هاي مشكل زا در صنعت نفت باشد تجزيه نمايد. نتيجه گيري: با توجه به مطالعه هاي محدود در زمينه تجزيه زيستي پارافين هاي جامد در دماي بالا، باسيلوس ترمولوورانس مي تواند به عنوان يك باكتري كاربردي در بخش هاي مختلف صنعت نفت و محيطي مورد استفاده قرار گيرد.

Aim and Background: Complex structures of asphaltene and paraffin wax are two troublesome components in processing of heavy oils. Nowadays physicochemical processes are used as a resolution for this problem which are both financial and human resource consuming. Exploiting biological methods could open new horizon to solve these problems.. Materials and Method: In this study after sampling from different Lavan’s production wells, initial treatment with paraffin was done. Then screening, enrichment and isolation were done consequently. Biosurfactant production was also investigated. The next step was studying the growth curve of the bacteria that were able to use paraffin as the sole source of carbon and energy and their physiochemical endurance was monitored. After bacterial treatment, paraffin was extracted by n-hexane and was analyzed chemically by gas chromatograph FID. Finally the selected bacterium was identified molecularly. Results: GC chromatograms suggested a considerable decrease in amount of paraffinic components through the treatment by an indigenous thermophlic, biosurfactant producing bacterium, known as Bacillus thermoleovorans molecularly. This bacterium could grow in temperature rate from 40°C to 65°C, pH from 4 to 10 and salinity from 0.5 to 15%. Conclusion: A few studies on paraffin degradation in high temperature have been done in Iran. Bacillus thermoleovorans is an Iranian crude oil indigenous thermophilic bacterium with high physicochemical endurance which could be a proper choice environmental of petroleum industry application.