جداسازی باکتری های نمک دوست دریاچه ارومیه
چکیده
دریاچه ارومیه یکی از بزرگترین دریاچه های نمکی جهان می باشد. که به دلیل غلظت نمکی بالا زیستگاه مناسبی برای باکتری های هالوفیل می باشد. آب دریاچه به دلیل فعالیت های کشاورزی و صنعتی به طور گسترده به انواع فلزات سنگین مثل سرب و کروم آلوده می باشد. آلودگی های فلزی امروزه یکی از مهمترین مشکلات محیطی می باشد. صنایع مختلف سبب آزاد شدن آلودگی هایشان که حاوی انواع فلزات سنگین است، به محیط می شوند. روش های حذف فلزات سنگین از محیط شامل روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشند. یکی از این روش های متناوب بیولوژیکی، جذب سطحی با استفاده از مواد طبیعی با منشا بیولوژیکی می باشد که شامل باکتری ها، قارچ ها، مخمرها، جلبک ها و غیره می باشد. باکتری های هالوفیل دریاچه ارومیه نیز توانایی بالایی در زیست پالایی ترکیبات سمی بخصوص فلزات سنگین از محیط دارند. این پژوهش در سه بخش با هدف جداسازی و شناسایی سویه ی باکتریایی مقاوم به فلزات سنگین، بررسی مکانیسم های مقاومتی سویه و غربال فعالیت آنزیمی صورت گرفت. در ابتدا از گل و آب شور دریاچه ارومیه از نزدیکی پل شهید کلانتری نمونه برداری صورت گرفت. غربال سویه های مقاوم در محیط کشت lb در حضور نمک های nano3, mgso4.7h2o, mgcl2, kcl و nacl و نمک فلزات شامل pb(no3)2، cocl2، cdcl2 و k2cro4 انجام شد. بعد از تست های نمکی و فلزی دو نمونه u1 و u2 که رشد خوبی را نشان داده بودند برای مراحل بعدی آزمایشات انتخاب شدند. تعیین mic در حضور فلزات مقاومت بالای سویه های u1 و u2 را آشکار ساخت؛ mic فلز سرب برای سویه u1 حدود 4500ppm و برای سویه u2 حدود 5000ppm بود. شرایط بهینه برای رشد سویه ها هم به روش دستی و هم توسط نرم افزار design expert سنجش شد و نمونه ها بهینه دمایی را در دامنه c32 تا c37، بهینه ph را در دامنه 7 تا 8.5 و بهینه هوادهی برای رشد را در 260rpm به بالا نشان دادند. سنجش میزان برداشت فلزات سنگین توسط سویه ها در شرایط in vivo با استفاده از اسپکتروسکپی جذب اتمی نشان داد که حداکثر میزان حذف آلاینده های سرب با غلظت 50ppm به ترتیب در سرعت هوادهی 260 دور در دقیقه، ph=7 و دمای c37 بوده است. همچنین در ادامه آزمایشات با سه بار تکرار هر آزمایش، میزان برداشت فلزات سرب و کروم با غلظت های 100ppmو 50ppm در حضور غلظت های 0.5%، 1%، 1.5% و 2% نمک کلرید سدیم نیز در دماهای مختلف، ph های مختلف و شیک های گوناگون انجام شد. در این مطالعه تکنیک xrd جهت ردیابی جذب سطحی فلز سرب بکار گرفته شد. آنالیز طیف حاصل از پراش پرتوی ایکس در حضور سرب ماهیت جذب فلز به فرم کریستالی را به خوبی آشکار ساخت. وجود پیکی در موقعیت º 36/967=2θ برای سویه u1و پیکی با موقعیت º 36/954 =2θ برای سویه u2 مبنی بر تشکیل ترکیبات کریستالی سرب می باشد. استخراج پلاسمید نیز جهت تعیین مکانیسم مقاومتی سویه ها انجام شد که به دلیل نتیجه ندادن مشخص شد که مقاومت فلزی بیشتر به صورت جذب سطح باکتریایی اتفاق افتاده است و احیای فلزات از طریق تشکیل کمپلکس با گروهای سطحی صورت می گیرد. برای نمونه ها استخراج dna ژنومی نیز صورت گرفت. همچنین تست های سنجش فعالیت آنزیم های پروتئاز و آمیلاز خارج سلولی انجام گرفت و چون جوابی نداد، به دنبال سونیکیت کردن سویه های مورد نظر و لیز دیواره آن ها تست های آنزیم شناسی داخل سلولی را برای دو سویه مورد نظر انجام دادیم و نتایج، فعالیت دو آنزیم را تایید کردند.