بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق 8 جدایه باکتری از 5 نمونه خاک ریزوسفری آلوده به فلز سنگین مس، از زمینهای اطراف معدن مس سرچشمه رفسنجان جداسازی گردید و بعد از خالص سازی، به منظور تعیین حداقل مقاومت - MIC - به ترتیب در غلظتهای مس 50 - ، 100، 150، 200، 250، 300، 350 و - 400 میلی گرم بر لیتر رشد داده شدند. نتایج نشان داد که تمامی جدایهها تا غلظت 100 میلیگرم بر لیتر مس قادر به رشد بودند. جدایههای A2 وA22 با رشد در غلظت 400 میلی گرم بر لیتر مس، حداکثر مقاومت را نسبت به عنصر مس نشان دادند. در گروه بعدی جدایههای A5 با رشد در غلظت 350 میلیگرم بر لیتر وA1 با رشد در غلظت 300 میلی گرم بر لیتر، مقاومت بالایی نسبت به عنصر مس داشتند. سه جدایه A5، A22 وA2 با دارا بودن بالاترین میزان مقاومت به عنوان جدایههای برتر انتخاب شدند که میتوانند در گیاهپالایی فلز مس از خاک های آلوده به کار روند.
کلمات کلیدی: جدایه باکتری، حداقل غلظت بازدارنده، فلز سنگین
مقدمه
فلزات سنگین از مهمترین آلایندههای محیطی هستند که در اثر استخراج معادن، استفاده از سموم و کودها در کشاورزی، ورود پساب های کارخانه های صنعتی از جمله رنگ و رزین و دباغی وارد محیط زیست شده و باعث آلودگی اکوسیستمهای طبیعی می شوند. به دلیل گسترش روزافزون صنایع و توسعه شهرها، ورود این فلزات به محیط زیست نیز افزایش یافته است. به این دلیل روزبه روز بر اهمیت کنترل آلودگی محیط ریست تاکید میشود Fillai et al., 2000; @ .>Spain and Alm, 2003 پسماند مس تولید شده از استخراج و پردازش سنگ معدن مس، ممکن است باعث آسیب شدید به اکوسیستم از جمله گیاهان، حیوانات، میکروارگانیسمها و سلامتی انسان شوند Kim et al., 2003; Wong, ] .[2003; Haque et al.,2008
پالایش خاک های آلوده با استفاده از بهبود جوامع مفید میکروارگانیسمها در ریزوسفر گیاهان و استفاده از گیاهان بیشاندوز فلزات سنگین از جمله مس میتواند یک روش مفید و سازگار با محیط زیست محسوب شود.[Wu et al ., 2006] غلظت زیاد عنصر مس در خاک منجر به اختلال فعالیتهای متابولیکی گیاهان و در نتیجه باعث کاهش رشد آنها می شود. تعامل بین گیاه و میکروارگانیسمهای ریزوسفری میتواند باعث تولید زیست توده و افزایش تحمل گیاهان به فلزات سنگین شود. میکروارگانیسمهای ریزوسفری میتوانند با افزایش زیست توده و تحمل گیاه نسبت به فلزات سنگین در کاهش سطح آلودگی محیط زیست مفید باشند Sheng and Xia, 2006; HOOʼ$PL et al., ] .[2008 هدف تحقیق حاضر جداسازی باکتریهای خاک مقاوم در برابر مس و تعیین حداقل مقاومت جدایهها نسبت به عنصر مس از خاک های آلوده به مس بود.
مواد و روشها
نمونه برداری: به منظور جداسازی باکتریهای مقاوم به مس، پنج نمونه خاک ریزوسفری آلوده به مس از منطقه مورد مطالعه - زمینهای اطراف معدن مس سرچشمه رفسنجان - جمعآوری و به آزمایشگاه منتقل شد. جداسازی باکتری های مقاوم به مس: دو و نیم گرم خاک از هرنمونه به همراه ریشه وزن و به داخل ارلنهای حاوی 25 میلیلیتر محلول بافر استریل - کلرید سدیم 9/0 درصد - منتقل و به مدت 30 دقیقه با سرعت 240 دور در دقیقه شیک شدند. در بررسی اولیه مقاومت باکتریها به عنصر مس، از محیط مایع SLP - ساکارز%1، %1/0 - NH4 - 2SO4، K2HPO4 %05/0، %05/0 MgSO4، %01/0 NaCl، عصاره مخمر05/0 %، %05/0 CaCo3 و پیهاش - 2/7 حاوی غلظتهای 4/0 و8/0میلیمولار از نمک مس CuSO4 استفاده شد. 5 میلیلیتر از سوسپانسیون خاک به درون ارلنهای حاوی 50 میلیلیترمحیط SLP با غلظت 4/0 میلیمولار مس منتقل و به مدت 48 ساعت شیک شدند.
بعد از گذشت این مدت زمان، 5 میلیلیتر از محلول فوق به درون ارلنهای حاوی 50 میلیلیتر محیط SLP با غلظت 8/0 میلیمولار مس منتقل و به مدت 48 ساعت شیک گردیدند. از سوسپانسیون باکتری ها در این محیط سری رقتهای مختلف 10-1 - تا 10-7 میلیگرم بر لیتر - تهیه شد سپس مقدار 1/0 میلیلیتر از سری رقتهای - 10-4 تا - 10-7 به محیط کشت جامدSLP درون پتریدیش منتقل شدند.[Lin Yan He et al., 2010] بعد از گذشت 7 روز از نگهداری باکتریها درون انکوباتور تعداد 8 جدایه مختلف جداسازی شدند.
تعیین مقاومت نهایی جدایهها
به منظور تعیین حداقل مقاومت و تحمل 1 - MIC - باکتریهای جداسازی شده نسبت به عنصر مس، باکتریها به درون محیطهای مایع SLP حاوی غلظتهای مختلف مس 0 - ، 8/0، 6/1، 4/2، 2/3، 4، 8/4، 6/5 و - 8/6 به ترتیب 50 - ، 100، 150، 200، 250، 300، 350 و 400 میلیگرم در لیتر - انتقال داده شده و به مدت هفت روز شیک گردیدند . - Lin Yan He et al., 2010 - در انتهای هفت روز هرکدام از محیطهای حاوی باکتری با غلظتهای مختلف مس با نمونه شاهد مقایسه گردید و محیطهایی که باکتری در آنها رشد کرده بود مشخص شدند و به این ترتیب باکتریهای مقاوم به مس شناسایی شدند.
-3 نتایج و بحث با توجه به نتایج بدست آمده از جدول 1، مشاهده شد که از هشت جدایه باکتری جداسازی شده،
جدایههای A5، A2 و A22 دارای حداکثر مقاومت نسبت به عنصر مس بودند. دو جدایه A2 و A22 در محیط حاوی 406 میلی گرم بر لیتر مس مقاومت نشان داده و توانایی رشد داشتند و جدایه A5 در محیط حاوی 350و جدایه A1 در محیط حاوی 300 میلی گرم بر لیتر مس قادر به رشد بودند. سایر جدایهها نیز مقاومت چشمگیری نسبت به عنصر مس نداشته و حداکثررشد آنها در محیط حاوی 100 میلی گرم بر لیتر مس بود.
به طور کلی باکتری های محرک رشد در برابر آلودگی عناصر سنگین، با انجام مکانیسم هایی مانند کاهش تحرک و یا تغییر شکل عناصر سنگین باعث کاهش سمیت آنها و افزایش تحمل و جذب این عناصر میشوند و بدین صورت مقاومت خود را نسبت به این عناصر افزایش میدهند .[Langel et al ., 2014 ] سویههایی که قادر به رشد در محیطهایی حاوی غلظت 1 میلیمول از عناصر مس، کادمیوم، سرب و روی باشند به عنوان سویه های مقاوم در نظر گرفته میشوند .[Varma et al., 2001]
