بررسي توانايي توليد بيوسورفكتانت توسط دو باكتري Bacillus pumilus 1529 و Bacillus subtilis WPI

Investigation of biosurfactant production by Bacillus pumilus 1529 and Bacillus subtilis WPI

مقدمه: بيوسورفكتانت ها، مولكول هاي دوگانه دوست منحصر به فردي هستند كه كاربرد وسيعي در حذف آلودگي هاي آلي و فلزي محيط زيست دارند. هدف از پژوهش حاضر، بررسي و تعيين شرايط بهينه توليد بيوسورفكتانت توسط دو باكتري Bacillus pumilus 1529 و Bacillus subtilis WPI است. مواد و روش ها: در اين پژوهش، اثر منبع كربن، دما و زمان گرما گذاري بر توليد بيوسورفكتانت بررسي شد. به منظور تشخيص توليد بيوسورفكتانت از روش هاي كمي و كيفي غربال گري، مانند هموليز آگار خون دار، روش پراكنش نفت، روش فروپاشي روغن، سنجش فعاليت امولسيون كنندگي، سنجش آب گريزي سلول و اندازه گيري كشش سطحي استفاده شد. سپس، با توجه به نتايج حاصل بهترين شرايط توليد بيوسورفكتانت توسط دو باكتري Bacillus pumilus 1529 و Bacillus subtilis WPI تعيين شد. نتايج: در اين پژوهش، هر دو باكتري قادر به توليد بيوسورفكتانت در سطح قابل قبولي بودند. از ميان چهار منبع كربن مورد بررسي گلوكز، نفت سفيد، ملاس نيشكر و فنانترن به عنوان منبع كربن و انرژي توسط اين دو باكتري استفاده شدند. باكتري Bacillus subtilis WPI بيش ترين كاهش كشش سطحي را در منبع كربن نفت سفيد پس از 156 ساعت و در دماي 37 درجه سلسيوس نشان داد و توانست كشش سطحي را تا 3/0 plusmn; 1/33 (ميلي نيوتن بر متر) كاهش دهد. بيش ترين كاهش كشش سطحي توسط باكتري Bacillus pumilus 1529 در محيط حاوي ملاس نيشكر حاصل شد. كشش سطحي نمونه شاهد بدون باكتري حاوي ملاس معادل 5/1 plusmn; 4/50 (ميلي نيوتن بر متر) بود كه اين سويه توانست پس از 156 ساعت و در دماي 37 درجه سلسيوس كشش سطحي محلول را تا 83/22 (ميلي نيوتن بر متر) كاهش دهد. بحث و نتيجه گيري: باكتري Bacillus pumilus 1529 و Bacillus subtilis WPI قابليت بالايي براي توليد بيوسورفكتانت و تجزيه هيدروكربن هاي نفتي و فنانترن دارند. بنابراين، مي توان گفت اين دو باكتري قابليت استفاده در زيست پالايي و ديگر كاربردهاي زيست محيطي و بيوتكنولوژي را دارا هستند.

Introduction: Biosurfactants are unique amphipathic molecules with extensive application in removing organic and metal contaminants. The purpose of this study was to investigate production of biosurfactant and determine optimal conditions to produce biosurfactant by Bacillus pumilus 1529 and Bacillus subtilis WPI. Materials and methods: In this study, effect of carbon source, temperature and incubation time on biosurfactant production was evaluated. Hemolytic activity, emulsification activity, oil spreading, drop collapse, cell hydrophobicity and measurement of surface tension were used to detect biosurfactant production. Then, according to the results, the optimal conditions for biosurfactant production by and Bacillus subtilis WPI was determined. Results: In this study, both bacteria were able to produce biosurfactant at an acceptable level. Glucose, kerosene, sugarcane molasses and phenanthrene used as a sole carbon source and energy for the mentioned bacteria. Bacillus subtilis WPI produced maximum biosurfactant in the medium containing kerosene and reduced surface tension of the medium to 33.1 mN/m after 156 hours of the cultivation at 37deg;C. Also, the highest surface tension reduction by Bacillus pumilus 1529 occurred in the medium containing sugarcane molasses and reduce the surface tension of culture medium after 156 hours at 37deg;C from 50.4 to 28.83 mN/m. Discussion and conclusion: Bacillus pumilus 1529 and Bacillus subtilis WPI had high potential in production of biosurfactant and degradation of petroleum hydrocarbons and Phenanthrene. Therefore, it could be said that these bacteria had a great potential for applications in bioremediation and other environmental process.