بخشی از مقاله
چکیده:
در این پژوهش اثر سمیت فنانترن قبل و بعد از تجزیه زیستی توسط باکتری Bacillus pumilus 1529 بر درصد جوانهزنی گیاه گلرنگ مورد ارزیابی قرار گرفت. بذور گیاه گلرنگ در غلظتهای 100،200 و 500 میلیگرم بر لیتر از فنانترن در محیط کشت حاوی آگار در پتری دیش کشت شدند. نتایج بهدستآمده نشان داد فنانترن اثر کاهشی بر درصد جوانهزنی گیاه گلرنگ دارد. نتایج تجزیه آماری نشان داد اختلاف معنیداری بین درصد جوانهزنی غلظتهای مختلف فنانترن و نمونه شاهد وجود دارد؛ همچنین اثرات بازدارنده فنانترن بر درصد جوانهزنی گیاه در دو غلطت 200 و 500 میلیگرم بر لیتر بیشتر از غلظت 100 میلیگرم بر لیتر فنانترن بود. درصد جوانهزنی پس از تجزیه زیستی فنانترن توسط باکتری افزایش معنیداری نسبت به نمونههای حاوی فنانترن تجزیه نشده نشان داد که مؤید تأثیر مثبت تجزیه زیستی بر درصد جوانهزنی و کاهش اثرات سمی فنانترن پس از تجزیه زیستی توسط باکتری Bacillus pumilus 1529 است.
واژههای کلیدی: فنانترن، باسلوس پومیلوس، گلرنگ، زیست پالایی
-1 مقدمه
در سالهای اخیر آلودگیهای زیستمحیطی بهوسیله هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای1 بهعنوان تهدیدی برای سلامت عمومی بهحساب میآیند. این هیدروکربنها محصول احتراق ناقص مواد آلی هستند و از اجزای عمده سوختهای فسیلی به شمار میروند. به دلیل حلالیت کم در آب و حلالیت بالا در چربی، این ترکیبات پایداری زیادی در مکانهای آلوده دارند. بسیاری از هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای سمی، جهشزا و سرطانزا هستند. بهمنظور توسعه راهکار مؤثر برای بازسازی مکانهای آلوده بررسی روند تجزیه و سرنوشت نهایی این ترکیبات در محیطزیست بسیار مهم است - 647 :2006 Tao et al. -
فنانترن یک هیدروکربن سه حلقهای جامد با وزن مولکولی پایین و نامحلول در آب بوده و از آن در تهیه رنگ، مواد آتشزا و داروها استفاده فراوانی شده است. سازمان حفاظت محیطزیست آمریکا این ماده را در شمار 121 ماده آلاینده سمی گزارش نموده است که به دنبال انتقال به انسان عوارض متعددی نظیر ضایعات کبدی و کلیوی را ایجاد میکند :1979 Wodzinski and cogle - - 1082 در کشور ایران آلودگیهای نفتی یکی از معضلات اساسی است. این آلودگیها از یکسو به لحاظ آلودگیهای زیست محیطی و انتقال این هیدروکربنهای نفتی به آبهای زیرزمینی حائز اهمیت است و از سوی دیگر پتانسیل این خاکها را برای استفاده بهینه درزمینه ی کشاورزی پایدار و تولید محصول سالم بسیار کاهش میدهد - ابراهیمی،. - 1389
آلودگی نفتی میتواند توسط آب باران و آبهای زیرزمینی به نقاط دیگر منتقل شود. انتقال آلودگی به زمینهای کشاورزی سبب تأثیر بر محصولات کشاورزی شده و همچنین سبب آسیب به میکروارگانیسمها و بذر گیاهانی میشود که بهصورت ذاتی در خاک وجود دارند. آسیب آلودگی بر گیاه میتواند سبب تأثیر در جوانهزنی، تعداد جوانهها، اندامهای هوایی و ریشه گیاه شود. برخی پژوهشهای نشان داده است که جوانهزنی بذرهای آفتابگردان، ذرت، گندم، جو، لوبیا، کاهو و شبدر در خاکهای آلوده به نفت نسبت به خاک شاهد کاهش پیدا کرد و بیشترین کاهش نیز در غلظتهای بالای آلودگی نفتی گزارش گردید. گیاهانی که در معرض غلظتهای قابلتحمل آلایندههای نفتی قرار میگیرند علائمی همچون زردی برگها، پژمردگی گیاه، رشد کند و مرگ را در طول فصل رشد از خود نشان میدهند - شهریاری،. - 1385
جوانهزنی بذر اولین مرحله از چرخه زندگی گیاه است که به عوامل خارجی مختلفی وابسته است. گزارششده است که آلایندههای آلی ازجمله هیدروکربنهای آروماتیک مانع از جوانهزنی بذر در گونههای گیاهی مختلف میشوند. به همین دلیل، میتوان از جوانهزنی به عنوان یک شاخص زیستی جهت تعیین تنش و میزان سمیت این ترکیبات برای گیاهان استفاده نمود. همچنین درصد جوانی زنی بالا به استقرار گیاه در مراحل اولیه گیاهپالایی کمک میکند . - 225 :2012 Wang et al. -
زمانی که یک آلاینده توسط ریز جانداران تجزیه میشود قبل از تجزیه نهایی، متابولیت های حد واسطی تولید میشود که ممکن است این ترکیبات، نسبت به آلاینده اولیه سمیت زایی متفاوتی داشته باشند. روشهای استاندارد متعددی برای ارزیابی سمیت آلایندهها وجود دارد و در بیشتر این روشها از ریز جانداران شاخص و گیاهان مختلف برای بررسی سمیت هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای استفادهشده است. گونههای گیاهی به دلیل ویژگیهای مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مختلف تأثیرپذیری متفاوتی نسبت به آلایندهها دارند. برخی از محققین بیان کردند که هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای قادرند با ایجاد سمیت، رشد گیاهان را محدود نمایند که این سمیت بهصورت کاهش درصد جوانهزنی و زیستتوده گیاهی در مطالعات متنوعی گزارش شده است 376 :2009 Liu et al. - و - 2775 :2001 Joner et al.
آلکیو و همکاران - 2994 : 2005 - اثر فنانترن بر گیاه آرابیدوپیسیس را موردبررسی قراردادند، برخی از اثرات رشد این گیاه در حضور فنانترن ازجمله؛ کاهش رشد ساقه و ریشه، تغییر شکل کرک، کاهش تارهای ریشه، تخریب کلروفیل، تأخیر در گلدهی و ظهور نکروز توسعهیافته، تولید پر اکسید هیدروژن و مرگ سلولی گزارششده است. اکوبا - 20:2006 - گزارش داد که مولکولهای سمی هیدروکربنهای میتواند فعالیتهای آمیلاز و نشاسته فسفوریلاز را مهار کند و درنتیجه برجذب نشاسته و همکاران تأثیر میگذارد.
هنر - 989-986 :1999 - گزارش داد که مولکولهای محلول در آب هیدروکربنهای نفتی سمیت بیشتری برای جوانهزنی دارند. از علائم شایع و مهم مشاهدهشده در گیاهان آلوده به هیدروکربنهای نفتی میتوان به تخریب کلروفیل، تغییرات در ساختار روزنه، کاهش فتوسنتز و تنفس، افزایش در تولید فیتوهورمون های مرتبط با استرس، تجمع مواد سمی و یا محصولات جانبی آنها در بافتهای گیاهی، کاهش در اندازه و تولید کم زیستتوده اشاره نمود.
هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر سمیت غلظتهای مختلف فنانترن و متابولیت های حاصل از تجزیه زیستی بهوسیله باکتری بر جوانهزنی گیاه گلرنگ - Carthamus tinctorius - است.
-2 مواد و روشها
-1-2 انتخاب گیاه
گیاه گلرنگ به دلیل مقاومت نسبی به خشکی، سرما، شوری و نیاز اندک کود و سازگاری با شرایط آب و هوایی خوزستان و همچنین کاربرد فراوان ازجمله؛ تهیه روغن خوراکی، صابون، رنگ و مواد پوشاننده مشابه و تغذیه دام و طیور برای مطالعه اثر سمیت هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای انتخابشده است.
