بخشی از مقاله
خلاصه
سرب گسترده ترین عنصر سنگین در محیط زیست میباشد. تشخیص میکروارگانیسم های مقاوم به این فلز سمی، اولین گام در به کارگیری آنها در فرایند پاکسازی زیستی است. این تحقیق با هدف جداسازی و غربالگری میکروارگانیسمهای مقاوم به فلز سنگین سرب انجام شد. ابتدا تعداد 20 سویه از یک نمونه خاک آلوده تهیه شده از اطراف مختلف پالایشگاه نفت شهید تندگویان تهران جداسازی شد .در مرحله بعد براساس شکل ظاهری کلونیها و فرم رویشی میکروارگانیسمها تعداد 10 سویه متفاوت جهت ارزیابی میزان مقاومت آنها به غلظتهای مختلف سرب انتخاب و میزان رشد آنها در غلظتهای 1، 3، 5، 10، 12 ، 14 ، 16 میلیمولار بررسی گردید. نتایج نشان داد که سویههای E1 ،E2،,E3وE11 در تمامی غلظتها رشد کرده است که بیشترین مقاومت را نسبت به فلز سنگین سرب از خود نشان داده است.
کلمات کلیدی: پاکسازی، جداسازی، سرب، میکروارگانیسم مقاوم
.1مقدمه
آلودگیهای حاصل از فلزات سنگین از جمله کادمیوم، سرب، آرسنیک و جیوه، در محیط زیست به شدت در حال گسترش میباشد و زندگی موجودات را تحت تاثیر قرار می دهد .[1] بیشترین مقدار فلزات سنگین از طریق استفاده از لجن فاضلاب و مواد زائد در خاک های کشاورزی و نیز در نتیجه فعالیتهای صنعتی انسان نظیر رنگ سازی، کارخانجات سیمان، لاستیک سازی، تولید کودها از خاک فسفات، سوخت خودرو و صنایع ذوب فلز وارد خاک می شود .[2]
سرب به طور طبیعی در نهشتههای معدنی و نیز در رسوبات به همراه نقره وجود دارد .این فلز شایع ترین و فراوا نترین آلاینده محیط زیست و انسان به شمار می رود .با افزایش سطوح جذب این فلز، برآورد شده 1 تا 2 میلی گرم سرب را تا غلظت کل 125 تا 200 میلی گرم که بدن انسان می تواند روزانه جذب کند که این مقدار 500 تا 1000 برابر بیشتر از میزان آن در استخوان افراد سال خورده است .[3] شناسایی میکروارگانیسمهای مقاوم به فلزات نقش مهمی را در رابطه با آلودگی محیط و نهایتا تیمار این محیطها ایفا می کند .
با توجه به سطوح غلظتی بسیار بالای برخی از فلزات در خاکها و به طور کلی در محیطهای آلوده به فلز سنگین، میکروارگانیسمها مکانیسمهای مقاومتی را ایجاد می کنند که منجر به انتخاب گونههای مقاوم با توانایی تحمل سمیت فلزی میشوند. معمولا این میکروارگانیسمها در نتیجه تماس با محیطهای آلوده به فلز ظاهر میشوند که محیطهای آلوده به طور اتفاقی میتوانند باعث انتخاب همزمان فاکتورهای مقاومت با تحول و دگرگونی در ساختار ژنتیکی میکروارگانیسم با تغییر در عملکرد آنها شوند.
برحسب میزان آلودگی ممکن است ظرفیت پلاسمیدی یا ساختار سلولی آنها تغییر یابد تا آنجا که قدرت تحمل غلظتهای بالاتر ترکیبات سمی را نیز داشته باشند و به عبارت دیگر با غلظتهای بالاتر نیز سازگاری پیدا کنند.از طرف دیگر میکروارگانیسمهای مقاوم قادرند با انتقال ژنتیکی به سویههای دیگر سبب گسترش مقاومت گردند .[4] تحقیقات ال زوهری و همکاران، سوزانا و همکاران، مشترع زاده و همکاران و تلی دلیر بیانگر این بود که میکروارگانیسمها مقاومت مختلفی نسبت به غلظتهای مختلف سرب دارند.
.2 مواد و روش ها
-1-2 نمونه برداری : به منظور انجام این تحقیق، یک نمونه خاک آلوده به سرب از عمق 0 تا 20 سانتیمتر از اطراف پالایشگاه نفت شهید تندگویان تهران و پس از الک شدن با استفاده از الک دو میلیمتری در فلاسکهای حاوی یخ به آزمایشگاه منتقل و در یخچال 4 درجه سانتی گراد جهت انجام آزمایشات زیستی نگه داری گردید.
-2-2 جداسازی و تعیین مقاومت سویههای جداسازی شده نسبت به سرب :یک گرم نمونه خاک به 30 میلیلیتر محیط NB یا LB اضافه و 24 ساعت در دمای 28 درجه سانتی گراد انکوبه گردید . در مرحله بعد 1 میلیلیتر از این محیط کشت روی پلیتهای حاوی محیط کشت PYE دارای 1mM ، 3mM ، 5mM ، 8mM ، 10mM، 12mM، 14mM ، 16mM سرب اضافه و به مدت 24 الی 48 ساعت در انکوباتور با دمای 28 درجه انکوبه گردید. کلونیهای رشد یافته متمایز از نظر ظاهری از طریق تکنیک کشت مجدد خالص سازی شده و برای استفادههای بعدی در یخچال 4 درجه نگه داری شد.
.3 نتایج
این تحقیق به منظور جداسازی میکروارگانیسمهای مقاوم به سرب و ارزیابی میزان مقاومت آنها انجام شد.در این تحقیق تعداد 20 میکروارگانیسم طی فرایند غنی سازی و جداسازی از خاک های آلوده به سرب جداسازی گردید که از این تعداد بر اساس شکل ظاهری کلونیها و فرم رویشی میکروارگانیسمها تعداد 10 سویه متفاوت جهت ارزیابی میزان مقاومت انتخاب شدند. نتایج حاصل از ارزیابی مقاومت سویههای انتخاب شده نسبت
به غلظتهای مختلف سرب نشان داد که سویههایE2 ، E3، E1 و E11 در همه غلظتها و سویههای E4، E13وE14 تا غلظت 8 میلیمولار رشد کردند ]جدول .[1 نتایج این مطالعه نشان داد که سویههای جداسازی شده توانایی مقاومتی یکسانی نسبت به غلظتهای مختلف استفاده شده سرب نداشتند .در این زمینه یافته های این تحقیق با نتایج لوگاسکاس و همکاران - 2005 - ، آفان و همکاران - 2009 - ، ویزکوزکا و همکاران - 2008 - ، آزادانی و همکاران - 1389 - مشابه بود. باکتریهای مقاوم به سرب با مشارکت یک پروتئین انتقال دهنده و یک فسفاتاز می توانند در مناطق آلوده به این فلز سنگین بقا یابند .[13]
