ارزیابی توانایی میکروارگانیسم‌های Rhodococcus fascians LMG3623 و Penicillium sp در تجزیه آسفالتین جدا شده از خاک
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
3 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
چکیده
ترکیبات نفتی و مشتقات آن‌ها از خطرناکترین آلاینده‌های خاک و آب در جهان‌اند. شاخه ای از ترکیبات نفت خام مربوط به ترکیبات قطبی است که شامل رزین ها و آسفالتین ها می شود. ترکیبات قطبی نفت معمولا به دلیل ساختار پیچیده‌ای که دارند به سختی تجزیه می‌شوند. بنابراین هدف از مطالعه حاضر شناسایی میکروارگانیسم‌های موثر در تجزیه باقیمانده‌های آسفالتین در خاک‌های آلوده نفتی بوده است. باکتری‌ها و قارچ های مورد استفاده در این تحقیق از کلکسیون میکروبی گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه تهران که از مناطق دارای آلودگی نفتی قدیمی و مناطق دارای آلودگی پساب جداسازی و شناسایی شده بودند تهیه شد. توانایی سویه‌های مورد نظر در تجزیه نفت، به صورت کشت خالص به مدت یک هفته در 50 میلی‌لیتر محیط کشت بوشنل‌هاوس دارای 500 و 1000 میلی گرم بر لیتر آسفالتین مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد باکتری Rhodococcus fascians LMG3623 و قارچ Penicillium sp. توانستند به ترتیب 36 و 5/14 درصد و 22 و 5/14 درصد آسفالتین با غلظت 500 و 1000 میلی‌گرم را بعد از 60 روز در محیط مایع حذف نمایند و در غلظت 500 میل‌گرم بر لیتر آسفالتین، 8/9 (باکتری) و 6 (قارچ)
mg/mL بیومس میکروبی تولید نمایند. مقایسه نتایج تجزیه و تحلیل FTIR ساختار آسفالتین تیمار شده توسط باکتری Rhodococcus fascians LMG3623 با نمونه شاهد در محیط مایع نشان داد، گروه‌های آلکان‌ها، آلکین‌ها، آلکن‌ها و آروماتیک‌ها مورد حمله باکتری قرار گرفته و در طی تجزیه زیستی به ترتیب به گروه‌های اکسیژن‌دار، فسفری، آلینی، کتونی و آمینی تبدیل شده‌اند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the ability of microorganisms Rhodococcus fascians LMG3623 and Penicillium sp in the degradation of asphaltene isolated from soil
نویسندگان [English]
- Atefeh Goudarzi 1
- Ahmad Ali Pourbabaee 1
- Hossein Ali Alikhani 2
- Shayan Shariati 3
1 Department of Soil Science Engineering, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Department of Soil Science Engineering, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]
Petroleum compounds and their derivatives are among the most harmful pollutants affecting soil and water globally. A particular group of crude oil components, known as polar compounds—including resins and asphaltenes—are notably difficult to degrade due to their complex molecular structures. This study focused on identifying microorganisms capable of breaking down residual asphaltenes in petroleum-contaminated soils. The bacteria and fungi used in this research were sourced from the microbial collection of the soil science and engineering department at the University of Tehran; these strains were originally isolated from sites with long-term petroleum contamination and wastewater pollution. The ability of these strains to degrade petroleum was tested through pure culture incubation over one week in 50 mL of Bushnell-Haas medium containing 500 and 1000 mg/L of asphaltenes. Results indicated that the bacterium Rhodococcus fascians LMG3623 and the fungus Penicillium sp. removed 36% and 14.5%, and 22% and 14.5% of the asphaltenes at 500 and 1000 mg/L concentrations, respectively, after 60 days in liquid culture. Furthermore, biomass production was measured at 9.8 mg/mL for the bacterium and 6 mg/mL for the fungus at 500 mg/L asphaltene concentration. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis of asphaltenes treated with Rhodococcus fascians LMG3623, compared to untreated controls, showed that bacterial degradation targeted alkane, alkyne, alkene, and aromatic groups, converting them into oxygen-containing, phosphorous, aliphatic, ketone, and amine functional groups.
کلیدواژه‌ها [English]
- Bioremediation
- Microbial Biomass
- Oil degradation
- Soil Pollution
)