بخشی از مقاله
مقدمه
فلزات سنگین سمی و تجزیه ناپذیر بوده و در محیط باقی می مانند. این فلزات میتوانند با جایگزین شدن بجای فلزات ضروری موجود در جایگاههای اتصال، آثار سوئی مانند تخریب DNA و RNA، مهار سنتز پروتئین، ممانعت از فرآیند های آنزیمی، مهار تقسیم سلولی و اختلال در فرآیندهای سلولی ایجاد کنند. کادمیوم به عنوان یکی از فلزات سنگین از منابع مختلف از جمله مصرف کودهای فسفری، کاربرد فاضلابهای صنعتی، عملیات استخراج معدن، ذوب فلز و مواد مادری به خاک اضافه و موجب آلودگی محیط زیست میگردد. سمیت این فلز 2 تا 20 برابر بیشتر از سایر فلزات سنگین میباشد . - Ghosh and Singh, 2005 - کادمیوم محلول می تواند از طریق حرکت در در فضای آزاد دیواره سلولی - مسیر آپوپلاستی - و به وسیله عبور از مسیر سیمپلاستی وارد ریشه گیاه شود. کادمیوم پس از ورود به ریشه میتواند از مسیر سلولی حرکت کرده و در نهایت وارد جریان انتقالی شیره خام گیاه شود . - Salt et al ., 1998 - باکتریهای حلکننده فسفات میتوانند با تولید اسیدهای آلی منجر به افزایش حلالیت فسفاتهای معدنی کممحلول شوند. همچنین بسیاری از آنها با تولید آنزیمهای فسفاتاز، سبب آزاد شدن فسفر از ترکیبات آلی میگردند. نتایج تحقیقات پیشین نشان داده است که استفاده از باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه می تواند محدودیت رشد ناشی از وجود کادمیوم را تعدیل بخشیده و با بهبود شاخصهای رشد به زیستپالایی بهتر خاک کمک نماید - استوار و همکاران، . - 1391
مواد و روشها
جداسازی و خالص سازی باکتریهای ریزوسفر گیاهان
به منظور جداسازی باکتریها از ریزوسفر، تعداد 7 نمونه از خاک ریزسفری گیاهان زراعی و غیر زراعی اراضی آلوده به کادمیوم اطراف معدن باما واقع در منطقه آبنیل اصفهان برداشته و به آزمایشگاه بیولوژی دانشگاه ولی عصر منتقل گردید شد. در آزمایشگاه خاکهای اضافی اطراف ریشه با دقت زدوده شدند و مقدار 10 گرم از خاک ریزوسفری به همراه مقادیری از ریشه در 90 میلیلیتر سرم فیزیولوژیک - کلرید سدیم 0/85 درصد - منتقل و به مدت نیمساعت روی شیکر تکان داده شد و سپس سری رقت تهیه گردید. پس از تهیه سری رقت و پخش در پلیتهای حاوی محیط کشت نوترینت آگار - NA - ، از پلیتهای تلقیح شده با رقتهای 10- 3 تا 10-7 مجموعا 20 کلنی از بالاترین رقتهای هر نمونه انتخاب و با چند بار بازکشت جدایههای منتخب خالصسازی شدند. ارزیابی مقاومت باکتریها به کادمیوم به منظور ارزیابی مقاومت جدایه ها به کادمیوم هر نمونه باکتریایی در 30 میلیلیتر محیط کشت نوترینت براث - NB - حاوی سطوح مختلف کادمیوم 0 - ، 15، 30، 45، 60، 75 و 90 میلیگرم در لیتر - و در دو تکرار کشت داده شد. رشد باکتری در محیط کشت حاوی غلظت معین کادمیوم به منزله مقاومت باکتری به کادمیوم در آن غلظت در نظر گرفته شد.
ارزیابی توان جدایههای مقاوم به کادمیوم در حل تری کلسیم فسفات
بدین منظور از محیط کشت اسپربر1 استفاده شد . - Sperber, 1958 - ابتدا جدایههای مقاوم به کادمیوم در محیط NB کشت داده شدند. سپس مقدار 100 میکرولیتر از سوسپانسیون هر جدایه به 25 میلی لیتر محیط اسپربر مایع اضافه و نمونه ها به مدت 5 روز در دمای 28 درجه سلسیوس و با 150 دور در دقیقه تکان داده شدند. در ادامه سوسپانسیونهای حاصل از رشد جدایهها در محیط کشت اسپربر به مدت 10 دقیقه در 10000g سانتریفیوژ شدند. آنگاه یک میلی لیتر از محلول رویی هر سوسپانسیون با 3 میلی لیتر آب مقطر و یک میلی لیتر معرف آمونیوم مولیبدات - وانادات مخلوط گردید. پس از گذشت 20 دقیقه میزان جذب نور با استفاده از اسپکتروفتومتر در 470 نانومتر قرائت و مقدار فسفر آزاد شده توسط هر جدایه با استفاده از منحنی استاندارد تهیه شده از غلظتهای مختلف KH2PO4 محاسبه شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد از بین 20 جدایه مورد آزمایش، شش جدایه قادر به رشد در محیط واجد کادمیوم بودند. مقاوم ترین باکتری به کادمیوم جدایه B4 بود که توانست در محیط واجد 75 میلیگرم بر لیتر کادمیوم رشد نماید. جدایههای B6 و B8 قادر بودند تا سطح 45 میلیگرم بر لیتر حضور کادمیوم در محیط کشت را تحمل نمایند و سایر جدایهها حداکثر قادر به رشد در محیط واجد 30 میلیگرم بر لیتر کادمیوم بودند - جدول . - 1نتایج تجزیه واریانس مربوط به تأثیر جدایههای بر حلالیت فسفر در محیط اسپربر محتوی تریکلسیمفسفات و در جدول 2 ارائه شده است. همانطور که ملاحظه میگردد جدایه های مورد آزمون بر حلالیت فسفر در سطح یک درصد اثر معنی داری داشتند. نتایج مقایسه میانگین تأثیر جدایه های باکتری بر حلالیت فسفر در محیط اسپربر نشان داد تمامی جدایه قادر به انحلال تری کلسیم فسفات در این محیط بودند. بیشترین حلالیت فسفر با 400 میلیگرم بر لیتر از جدایه B6 بهدست آمد و کمترین حلالیت فسفر نیز مربوط به جدایه B4 با 94/5 میلیگرم بر لیتر بود - شکل . - 1 در پژوهشی موچانگ و همکاران 168 - 2006 - باکتری ریزوسفری را جداسازی و از نظر توانایی حل فسفات-های معدنی نامحلول مورد ارزیابی قرار دادند. آنها نشان دادند که 62 جدایه 37 - درصد - قادر به حل فسفر بودند. عباس زاده و همکاران - 1386 - نیز بیشترین شاخص حلالیت فسفات نامحلول را از جدایه سودوموناس فلورسنت R187 با 438 میکروگرم بر میلی لیتر و کمترین مقدار را از سویه R69 با 158 میکروگرم بر میلیلیتر بهدست آوردند.
