نقش باکتری‌های نفت‌خوار مؤثر در اصلاح خاک‌های آلوده نفتی (مطالعه موردی: جنس باسیلوس)

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشگاه تهران

doi
10.22092/sbj.2024.366140.266
چکیده

هیدروکربن‌های نفتی برای همه اشکال حیات سمی هستند. بنابراین آلودگی زیست‌محیطی ناشی از نفت بسیار نگران‌کننده است. نتایج پژوهش‌های مختلف در زمینه پالایش اکوسیستم­های آلوده، نشان داده است که مکانیسم اصلی حذف این ترکیبات سمی از مکان‌های آلوده از طریق تجزیه زیستی توسط باکتری‌های مؤثر در زیست‌پالایی اتفاق می‌افتد. جنس‌های مختلف باکتریایی مانند Pseudomonas، Acinetobacter، Bacillus، Rhodococcus، Flavobacterium، Enterobacter‌ و Nocardia به‌عنوان تجزیه‌کنندگان ترکیبات نفتی شناخته شده اند. این باکتری‌ها با عملکرد سیستم آنزیمی خود و ترشح ترکیبات مختلف مثل سورفکتانت­های زیستی، از طریق مسیرها و مکانیسم‌های مختلف، هیدروکربن‌ها را تخریب کرده و خاک را پاکسازی می‌کنند. جنس باسیلوس یکی از باکتری‌های مؤثر نفت‌خوار می‌باشد که می‌تواند در شرایط محیطی استرس‌زا زنده مانده و از هیدروکربن‌های نفتی به عنوان منابع کربن و انرژی برای رشد استفاده کند. گونه‌های باسیلوس دارای مجموعه‌ای از توانایی‌های فیزیولوژیکی هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد در طیف وسیعی از زیستگاه‌ها مانند ماسه‌های بیابانی، چشمه‌های آب گرم و خاک‌های قطب شمال زندگی کنند. همچنین باسیلوس‌ها توانایی ترشح سورفکتانت­های زیستی مختلف مثل سورفکتین، ایتورین و فنگیسین را تا میزان 5/5 گرم بر لیتر دارند که در محدوده‌های گسترده pH، دما و شوری پایدار هستند. این جنس قادر به ترشح آنزیم‌های تجزیه‌کننده قدرتمندی مثل لیپاز، دی‌اکسیژناز و هیدروکسیلاز است. پژوهش‌های صورت گرفته در ایران و جوامع علمی بین‌المللی نشان می‌دهد این باکتری توانایی تجزیه ترکیبات مختلف نفتی را تا میزان 99% در مدت 10 تا 30 روز در محیط مایع دارد. همچنین در خاک، این باکتری توانایی تجزیه هیدروکربن‌های نفتی را به میزان 20 تا 80% در مدت 15 تا 180 روز دارا می‌باشد. بنابراین می‌توان در رویکردهای زیست‌پالایی مکان‌های آلوده به نفت خام از باسیلوسهای غیر بیماریزا به عنوان یک باکتری قدرتمند در تجزیه ترکیبات نفتی، برای دستیابی به محیط زیستی پایدار استفاده کرد.