جداسازي و شناسايي باكتري‌هاي اكسيدكنندۀ گوگرد در خاك كشاورزي و بررسي عملكرد اكسايش گوگرد

Isolation and identification of sulfur oxidizing bacteria in agricultural soil and evaluating sulfur oxidation yield

مقدمه: باكتري‌هاي اكسيدكنندۀ گوگرد در كشاورزي، اهميت زيادي دارند. هدف اين پژوهش، شناسايي باكتري‌هاي اكسيدكنندۀ گوگرد در شرايط خاك كشاورزي منطقۀ مس سرچشمه كرمان بود. مواد و روشها: نمونه‌برداري از خاك كشاورزي در منطقۀ مس سرچشمه كرمان انجام شد. بعد از غني‌سازي نمونه‌ها در محيط پايۀ معدني داراي گوگرد به‌عنوان تنها منبع انرژي، مجموعۀ ميكروبي حاصل، خالص‌سازي شد و توانايي اكسايش گوگرد براساس تغيير اسيديته و سولفات مورد ارزيابي قرار گرفت؛ سپس جدايه‌هاي اكسيدكنندۀ گوگرد براساس خصوصيات ريخت‌شناسي و تكنيك‌هاي تبارزايي، جداسازي و شناسايي شدند. بهترين جدايه‌ها انتخاب شدند و تغييرات pH و سولفات توسط جدايه‌ها در درجه حرارت و pH مختلف بررسي شد. نتايج: 6 جدايۀ اكسيدكنندۀ گوگرد جداسازي و شناسايي شدند كه با جنس‌هاي تيوباسيلوس و استاركي شباهت تبارزايي نشان دادند. چهار جدايۀ 103، 129، 190 و 158، مزوفيل و خنثي‌دوست بودند؛ درحالي‌كه دو جدايۀ 192 و 156، ميانه دوست و قليادوست بودند. از ميان اين جدايه‌ها، جدايۀ 103 با 99/86 درصد شباهت تبارزايي به سويۀ استاركي نوولا، به‌علت بيشترين توانايي اكسايش گوگرد در محيط پايۀ معدني حاوي گوگرد، به‌عنوان جدايۀ برتر شناسايي شد. بحث و نتيجه گيري: جدايۀ 103 قادر به رشد در شرايط خنثي تا نسبتاً قليايي با اسيديتۀ 7/5 بود. بيشترين رشد اين جدايه در دماي 30 درجه سانتيگراد و به‌صورت هوازي بود. اين جدايه، كموليتوتروف اختياري بود و نتايج اين پژوهش، نشان‌دهندۀ ظرفيت بالاي اين جدايه براي اكسيدكنندگي گوگرد بود كه مي‌تواند به‌عنوان جدايه‌اي كاربردي در كودهاي زيستي كشاورزي در شرايط خاك خنثي تا قليايي و شور استفاده شود.

Introduction: Sulfur oxidizing bacteria are important in agriculture. The aim of this study was to identify the sulfur oxidizing bacteria in Sarcheshmeh (Kerman, Iran) agricultural soil. Materials and methods: Sampling was conducted from agricultural soil in Kerman province, Iran. After enrichment, samples were purified in the basic mineral culture containing sulfur as the only source of energy. Sulfur oxidation capability was evaluated based on the variation of pH and sulfate content and then strains of sulfur oxidizing were isolated and identified using morphological characteristics and phylogenic techniques. The best strains were selected and were evaluated for variation of pH and sulfate content by isolates in different pH and temperature. Results: Six sulfur-oxidizing strains were isolated and identified which had similarity to Thiobacillus and Starkeya genous. Isolates of 103, 129, 190 and 158 were mesophyll and neutrophil, but isolates of 192 and 156 were thermophile and alkalophill. Of these isolates, isolate 103 was 99.86% similar to Starkeya novella, identified as superior isolate, due to the most sulfur oxidation capability in the synthetic mineral medium containing sulfur. Discussion and conclusion: Isolate 103 was able to grow in neutral to slightly alkaline conditions with pH 7.5. Most of the growth of this isolate was at 30 ° C as aerobic. This isolate was facultative chemolithotroph and the results of this research showed capacity of the isolate for oxidizing sulfur, so that it could be used as a practical isolate in bio-fertilizers for neutral to alkaline and saline conditions in agriculture.