جداسازي و شناسايي باكتري‌هاي تجزيه‌كننده سم آلي كشاورزي فنيتروتيون از باغات پسته استان كرمان

Isolation and characterization of Fenitrothion-degrading bacteria from pestachio gardens in Kerman Provinance

مقدمه: سموم آلي كشاورزي از ساختار پيچيده مولكولي برخوردارند. همچنين، در اكوسيستم‌ها و بيوسفر زمين داراي پايداري بالايي هستند. اين سموم با تاثير بر شرايط خاك و تخريب و كاهش توان زراعي، اثرات مخربي بركيفيت زندگي انسان مي‌گذارند‏‏. مواد و روش‏‏ها: در اين تحقيق، براي جداسازي باكتري‌هاي تجزيه كننده سم آلي كشاورزي فنيتروتيون نمونه‌برداري از باغ‌هاي پسته استان كرمان انجام شد. با استفاده از روش غني‌سازي در محيط بوشنل- هاس همراه با سم آلي مورد نظر (فنيتروتيون) به عنوان منبع كربن، باكتري‌هاي تجزيه كننده جداسازي شدند. سپس، با انجام PCR براي تكثير قسمتي از ژن 16S rRNA سويه‌هاي برتر تجزيه كننده، تعيين توالي و شناسايي شدند. نتايج: نتايج به دست آمده نشان داد اكوسيستم خاك باغ‌هاي پسته داراي باكتري‌هاي تجزيه كننده مناسبي براي حذف سم فنيتروتيون از خاك و در نهايت محيط زيست هستند. در مجموع، 3 سويه باكتريايي تجزيه كننده سم آلي فنيتروتيون شناسايي شدند. اين 3 سويه شامل: باكتري‌هاي Pseudomonas fluorescens strain F1، Bacillus cereus strain F3 و Pseudomonas aeruginosa strain F4 بودند. در ادامه اثر غلظت سم بر رشد سويه‌ برتر تجزيه كننده بررسي شد. تجزيه كننده برتر فنيتروتيون (سويه F4) تا غلظت ppm100 رشد را نشان داد. پس از اين غلظت، كاهش رشد باكتري مشاهده شد. نتايج حاصل از گاز كروماتوگرافي قدرت تجزيه سم آلي توسط باكتري‌هاي تجزيه كننده را تاييد نمود. بحث و نتيجه‏گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد باكتري‌هاي تجزيه كننده سم آلي كشاورزي (فنيتروتيون) در اكوسيستم خاك باغ‌هاي پسته استان كرمان به عنوان قطب پسته كشور وجود دارد. انتظار مي‌رود با استفاده از اين باكتري‌ها و استفاده از روش‌هاي احيا زيستي بتوان مشكلات زيست محيطي ناشي از تاثيرات اين سم آلي را كاهش داد.

Introduction: Pesticides with complex structure have high persistence in ecosystem and biosphere. Pesticides have harmful effects on farmlands, human and natural resources. Materials and methods: In this study for isolation of pesticide-degrading bacteria (Fenitrothion) soil samples were collected from pistachio gardens in Kerman province. Collected soil samples were enriched in Bushnell Hass medium with this pesticide as only carbon and energy source. Isolated bacteria were identified by amplification of 16S rDNA gene by PCR and sequencing. Results: In this study three Fenitrothion -degrading bacterial strains were isolated. These isolated bacteria were identified as: Pseudomonas fluorescens strain F1، Bacillus cereus strain F3 and pseudomonas aeruginosa strain F4. The effects of pesticides concentration on each dominant bacterial strain were investigated. For Fenitrothion degrading bacterium (F4 strain) growth continue until 100 ppm and then decreased. The result of Gas Chromatography (GC) analysis confirmed the biodegradation ability of selected bacterial strains. Discussion and conclusion: The results of this study demonstrated that there is a diversity of pesticide-degrading bacteria (Fenitrothion) in soil ecosystem farmlands of Kerman province. It is seemed by application of these pesticide-degrading bacteria in farmlands and using bioremediation technique the ecosystem contamination of pesticide can be decreased. Key words: Soil contamination, Pseudomonas, Biodegradation, Fenitrothion, Kerman