جداسازي باكتريهاي تجزيه كننده آلكانهاي بلند

Isolation of bacteria that degrade long-chain alkanes from oil contaminated soil

سابقه و هدف : پارافينها هيدروكربنهاي اشباع شده با وزن مولكولي بالا مي باشند كه در مخازن، تحت شرايط دما و فشار بالا، درتعادل باقي مي مانند. اما هنگاميكه نفت خام در زمان استخراج به سطح زمين آورده شود، حرارت و فشاركاهش مي يابد. زيرنقطه ابري شدن ، هيدروكربن هاي پارافيني به صورت جامد در آمده و رسوباتي را روي سيستمهاي توليد نفت ايجاد مي كنند. مشكلات ايجاد شده توسط پارافينها، معمولا"از طريق عمليات سيال حرارتي، پيگ راني، يا استفاده از حلالها و مواد شيميايي كاهش داده مي شود. با وجود استفاده از اين تكنيكها، شركتها همچنان با مشكلاتي مواجه هستند. بعلاوه اين عمليات هزينه بالايي را به همراه دارد. استفاده از روشهاي ميكروبي جهت ممانعت از رسوب پارافين، از نظر اقتصادي مقرون به صرفه و كم خطر مي باشد. هدف از اين تحقيق، جداسازي يك باكتري با توانايي تجزيه موثر تتراكوزان به عنوان يك آلكان بلند زنجيره بود . مواد و روشها : نمونه هاي خاك آلوده به نفت خام از اطراف پالايشگاه نفت تهران جمع آوري شد. جهت غني سازي، g1 از نمونه هاي خاك به ml40 محيط نمكي حداقل كه حاوي تتراكوزان به عنوان تنها منبع كربن و انرژي بود، تلقيح شدند. بوسيله غني سازي چند مرحله اي و تكنيك غربالگري، درنهايت يك باكتري به عنوان جدايه برتر انتخاب شد و براساس ويژگيهاي مورفولوژيكي، تست هاي بيوشيميايي و روش هاي فيلوژنتيكي به عنوان جنس مايكوباكتريوم شناسايي گرديد. يافته ها : اين سويه قادر به استفاده از تتراكوزان به عنوان تنها منبع كربن بود. نتايج نشان داد كه سويه انتخابي به خوبي در pH محدوده 4 تا 9 و درجه حرارت 30 تا 40 درجه سلسيوس رشد كرد. بهينه رشد آن دماي 35 درجه سلسيوس بود و رشد قابل قبولي را در غلظت 5% نمك نشان داد. همچنين قادر به تجزيه 80% تتراكوزان در مدت 24 روز بود. نتيجه گيري : با توجه به ميزان تجزيه تتراكوزان توسط اين باكتري تحت شرايط محيطي ذكرشده ، كاربرد آن در جلوگيري از رسوب پارافين مي تواند مقرون به صرفه باشد. تاييد توانايي اين سويه دركاهش رسوب اين تركيبات در چاههاي نفت، نيازمند تحقيقات بيشتر در مدل فيزيكي مي باشد .

Aim and Background: Paraffins are high molecular weight hydrocarbons and in the reservoir, under high-temperature/pressure conditions remain in a state of equilibrium. However, as the crude oil is pumped out to the surface, temperature and pressure are reduced. Below the cloud point, the paraffinic hydrocarbons precipitate out of the crude oil and form deposits on the oil production systems. These problems are usually mitigated by thermal fluid treatments, pigging or using chemicals and solvents.While most of these remedies are in use, they have certain disadvantages. Moreover, these remedial options are expensive. A microbial intervention to prevent paraffin deposition is a non-hazardous and economically viable approach. This investigation was aimed at finding a bacterial strain being able to effectively degrade tetracosane. Materials and Methods: Soil samples were collected from oil contaminated soil near Tehran refinery. Samples were transferred into 40 ml sterile mineral salts medium containing tetracosane as the sole source of carbon and energy. By a multi step enrichment and screening technique a bacterium was isolated and by morphological characteristics, biochemical tests and phylogenetic methods, it was identified as the Mycobacterium genus. Results: This strain was able to use tetracosane as the sole source of carbon and energy. Our results showed the selected strain grew well in pH range of 4-9 and temperature range of 30 - 40 °C with optimal growth at 35°C, had an acceptable growth at 5% NaCl and was able to degrade 80 percent of the tetracosane within 24 days. Conclusion: According to the rate of tetracosane decomposition by this bacteria under conditions listed, its application can be profitable in preventing paraffin deposition. Further investigation in physical model is required to confirm the ability of the strain in wax deposit mitigation from oil wells.