فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: نفت به‌عنوان مهم‌ترین منبع اقتصادی در کشور علاوه بر ایجاد درآمد، به ‌صورت اجتناب‌ناپذیری در مراحل استخراج، پالایش، توزیع و انبارش سبب آلودگی محیط‌زیست می­‌گردد. میکروارگانیسم‌ها در تنش­های محیطی از آنزیم‌­های تجزیه‌کننده ترکیبات نفتی برای تجزیه هیدروکربن­‌ها به‌عنوان منبع کربن استفاده می‌کنند. استفاده از آنزیم‌ها، به دلیل عدم ایجاد آلودگی و قابلیت کنترل، بهترین­ روش پاک‌سازی آلودگی­‌های محیط‌زیست است. از بهترین آنزیم‌­ها برای تجزیه ترکیبات نفتی، آنزیم­‌های لیگنینولایتیک هستند که توسط قارچ‌ها تولید می‌­شوند. هدف از انجام این آزمایش، بهینه‌سازی تولید آنزیم­‌های تجزیه‌کننده ترکیبات نفتی برای پاک‌سازی آلودگی نفتی است.مواد و روش‌­ها: در این پژوهش از سویه‌ قارچی E2 که در بانک میکروارگانیسمی جهاد دانشگاهی شهید بهشتی نگهداری می‌شد استفاده گردید و توانایی تولید آنزیم­های لیگنینولایتیک در آن بررسی شد. طراحی آزمایش با نرم‌افزار 1، 2، 22 Minitab برای بهینه‌سازی تولید آنزیم صورت گرفت و محیطی که بیشترین میزان پروتئین را داشت، با روش اسپکتروفتومتری و بردفورد شناسایی شد. سنجش آنزیمی در طول‌موج 420 و 595 نانومتر به ترتیب برای لاکاز و پراکسیدازها، با سوبسترای مناسب انجام شد. میزان غلظت پروتئین هر یک از محیط­‌هایی که با مشخص شده بود تعیین شد و میزان تجزیه نفت خام با آنزیم­‌های لیگنینولایتیک سنجش گردید.نتایج و بحث: قارچ مورد مطالعه مولد آنزیم­‌های لیگنینولایتیک شناخته شد، تجزیه گایاکول و تغییر رنگ محیط کشت به رنگ قهوه‌­ای نشان از فعالیت آنزیم لاکاز و واکنش بر سوبسترا در ایجاد رنگ قرمز در حضور منگنز پراکسیداز و رنگ‌بری آزور در حضور لیگنین پراکسیداز تأیید گردید. با استفاده از نرم‌افزار Minitab 22.2.1 و نتایج کشت در 12 محیط کشت حاصل از طراحی آزمایش با نرم‌افزار مذکور فاکتور هم زدن و القاکننده بیشترین تأثیر را نشان دادند. بیشترین غلظت پروتئین در شرایط گلوکز 5 گرم در لیتر، آمونیوم سولفات 02/0 گرم در لیتر، سولفات مس 1/0 میلی‌مولار و 4% نفت خام (حجمی/حجمی)، 7pH=، دما 30 درجه سانتی‌گراد، 15 میلی‌لیتر مایه تلقیح و سرعت همزنی rpm 150 به دست آمد. سه محیط با غلظت بالای پروتئین مورد سنجش فعالیت آنزیمی قرار گرفتند و رابطه مستقیم بین غلظت پروتئین و فعالیت آنزیم­‌های لیگنینولایتیک مشاهده گردید و محیط بهینه انتخاب شد. سوپرناتانت حاصل از کشت قارچ در محیط بهینه با روش­‌های رسوب‌دهی با سولفات آمونیوم و کروماتوگرافی تغلیظ شد و میزان فعالیت آنزیمی به ترتیب برای لاکاز و پراکسیدازها U/ml 32/128 و U/ml 4/59 محاسبه شد. توانایی تجزیه زیستی آنزیمی در حضور نفت خام بررسی شد و بر اساس نتایج کروماتوگرافی گازی میزان تجزیه نفت خام 2.17± 3/88 درصد محاسبه شد که نسبت به گزارش­‌های علمی دیگر توان تجزیه‌­ای بالایی را در مقابل ترکیبات نفتی نشان می‌­دهد. آنزیم‌­های لیگنینولایتیک به دلیل گستره دامنه سوبسترایی وسیع و انعطاف‌پذیری بالای ساختاری قابلیت واکنش با ترکیبات نفتی را به‌عنوان شبه سوبسترا دارند و می‌­توانند سبب تجزیه زیستی و پاک‌سازی محیط‌زیست شوند.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این پژوهش، می­توان آنزیم­‌های لیگنینولایتیک را گزین‌ه­ای توانمند در تجزیه زیستی ترکیبات نفتی به ‌عنوان شبه سوبسترا بر شمرد. از نظر اقتصادی، بهینه‌سازی تولید آنزیم­‌های لیگنینولایتیک در محیط مناسب برای استفاده کاربردی دارای اهمیت است. امید است استفاده از آنزیم‌­های تجزیه‌کننده نفت به ‌عنوان یک روش دوست‌دار محیط‌زیست، مسیر نوینی برای رفع آلودگی­‌های نفتی باشد.