جداسازي كنسرسيوم‏هاي ميكروبي نمك‌دوست تجزيه‌كنندۀ گازوئيل به‌منظور استفاده در پاكسازي زيستي پسماند‏هاي حفاري

Isolation of halophilic microbial consortia capable of degrading diesel oil for the bioremediation of drilling wastes

مقدمه: در عمليات حفاري، حجم بالايي از كنده‏هاي حفاري با آلودگي هيدروكربني و شوري بالا به محيط رها مي‏شوند كه آثار زيان‌باري خواهند داشت. پاكسازي زيستييك تكنولوژي كارآمد و دوستدار محيط زيست است كه  در پاكسازي پسماندهاي حفاري، كاربرد دارد. به‌دليل شوري بالا و نبودِ فلور ميكروبي فعال در كنده‏هاي خارج‌شده از عمق زمين، به‌كارگيري كنسرسيوم‏هاي ميكروبي نمك‏دوست تجزيه‌كنندۀ هيدروكربن مي‏تواند كارايي پاكسازي زيستي را افزايش دهد‏. ‏‏ مواد و روش‏‏ها: براي دست‌يابي به ميكروارگانيسم‏هاي مناسب براي فرآيند پاكسازي زيستي، از مناطق مختلف ايران چندين نمونه آب و خاك شور آلوده و غيرآلوده به نفت تهيه شد و كنسرسيوم‏هاي ميكروبي تجزيه‌كنندۀ گازوئيل، با روش غني‏سازي چندمرحله‏اي، از آن‏ها جداسازي شدند. سپس توانمندي كنسرسيوم‏هاي ميكروبي از نظر رشد در حضور گازوئيل به‌عنوان تنها منبع كربن به‌روش، پروتئين‌سنجي و شمارش كلني‌ها روي پليت سنجيده و منحني رشد آن‏ها بررسي شد. سويه‏هاي غالب كنسرسيوم‏هاي ميكروبي منتخب نيز به‌روش مولكولي شناسايي شدند. ‏‏ نتايج: در ميان كنسرسيوم‏هاي ميكروبي تجزيه‌كنندۀ گازوئيل، حداكثر تعداد باكتري‏ها، مربوط به كنسرسيوم ميكروبي جداشده از خاك آلودۀ قم، با تعداد  CFU/mL10^15×9/1 بر روي محيط‏ كشت مغذي و محيط پايه معدني حاوي گازوئيل به‌عنوان تنها منبع كربن بود. بررسي منحني‏هاي رشد نشان داد كه كشت نمونه‏هاي آلوده به نفت سريع‏تر از نمونه‏هاي غيرآلوده به فاز لگاريتمي رسيده و مقدار كدورت نهايي آن‏ها نيز بيشتر است. تعيين توالي ژن 16S rRNA سويه‏هاي غالب كنسرسيوم‏هاي ميكروبي جداشده از خاك‏هاي آلوده به نفت، نشان داد كه اين سويه‏ها متعلق به جنس‏هاي Dietzia، Microbacterium و Salinicola بودند. ‏ بحث و نتيجه‏گيري: محيط‏هاي با سابقۀ آلودگي نفتي، به‌علت سازگاري فلور ميكروبي به حضور آلاينده‏ها، در مقايسه با نمونه‏هاي غيرآلوده ظرفيت بالقوۀ بيشتري براي جداسازي كنسرسيوم‏هاي ميكروبي تجزيه‌كننده دارند. ‏‏

Introduction: drilling for exploration and production of petroleum requires the use of drilling fluid in order to lubricate and cool the drill bit. Oil based muds (OBMs) containing diesel, are the preferred drilling fluids because of their better lubricity. After mixing with drill cuttings, OBMs form complex industrial wastes containing hydrocarbons and brine. Bioremediation can be considered as a promising alternative to physicochemical methods for cleaning up drilling wastes because of its environmental friendly and cost effective properties. Due to high salinity and lack of active microflora in drill cuttings, developing halophilic consortia could be beneficial for enhancing bioremediation efficiency. Materials and methods: different oilpolluted and unpolluted saline soil and water samples have been used to enrich halophilic consortia able to degrade diesel hydrocarbons using a multistep enrichment technique. The growth capability of dieseldegrading consortia was evaluated by Bradford protein assay and standard plate count and growth curves were plotted. Furthermore, dominant strains of the consortia which were isolated from oil polluted saline soils were identified by molecular method. Results: Among 10 microbial consortia isolated from different environments, the best consortium was isolated from Qom oilpolluted soil sample which could grow very well on Bushnell Haas mineral medium containing diesel as the sole source of carbon. The bacterial count of the consortium was increased up to 1.88×1015 CFU/ml after 96h of incubation. Comparison of the growth curves indicated that in comparison to unpolluted samples, polluted ones reached the logarithmic phase more quickly and the final turbidity was more. 16S rRNA gene sequencing analysis revealed that the dominant strains of consortia isolated from oil polluted saline soil samples belonged to the genera of Dietzia, Microbacterium and Salinicola. Discussion and conclusion: Due to long term exposure of the polluted samples to oil pollution and high salinity, they have naturally been enriched by bacterial communities capable of degrading oil derivatives such as diesel in extreme conditions.