جداسازي و شناسايي باكتري هاي تجزيه كننده سم كلرو پيريفوس از خاك مزارع برنج شهرستان آمل

Isolation and Characterization of Chlorpyrifos-Degrading Bacteria from Rice Field Soils in Amol City, Iran

زمینه و هدف: كلروپیریفوس یك سم ارگانوفسفره است كه در كشاورزی برای مبارزه با آفات مورد استفاده قرار می گیرد. كلروپیریفوس سمی نسبتا پایدار و یك آلاینده محیطی است و اثرات مخربی بر سلامت انسان می گذارد. لذا این مطالعه به منظور جداسازی و شناسایی باكتری های تجزیه كننده كلروپیریفوس در خاك انجام شد. روش كار: در این مطالعه آزمایشگاهی، از خاك مزارع برنج با سابقه آلودگی سم نمونه برداری شد. سپس برای جداسازی باكتری های تجزیه كننده سم از محیط كشت حداقل نمكی(Msb) حاوی 100 میلی گرم بر لیتر كلروپیریفوس به عنوان منبع كربن و انرژی استفاده شد. كلنی ها با رنگ آمیزی گرم، و آزمایش های بیوشیمیایی و با روش PCR، تعیین توالی و شناسایی گردیدند. نتایج: در این مطالعه 4 سویه باكتریایی تجزیه كننده سم كلروپیریفوس در خاك جداسازی شدند. این 4 سویه شامل Bacillus licheniformis strain IARI-M-12، strain MS42 Bacillus pumilus ، Bacillus cereus strain ESB15  و strain SJ113 Delftia tsuruhatensis بودند. در ادامه اثر دما و pH بررسی شد. باكتری های باسیلوس جدا شده در دمای 35 درجه و pH 7 بیشترین رشد را در محیط كشت Msb حاوی سم كلروپیریفوس نشان دادند. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد كه باكتری های موجود در خاك مزارع قادر به تجزیه سم آلی كلروپیریفوس هستند. لذا استفاده از این باكتری ها می تواند مشكلات زیست محیطی ناشی از سم كلروپیریفوس را در اكوسیستم كاهش دهد.

Background and Aim: Chlorpyrifos is an organophosphate pesticide used in agriculture for pest control. It is a relatively persistent poison and an environmental pollutant with adverse effects on human health. This study was conducted to isolate and characterize chlorpyrifos-degrading bacteria from rice field soils in Amol City, Iran. Materials and Methods: In this experimental study, soil samples were collected from rice fields with a history of toxic pollution. A minimal salt broth (Msb) medium containing 100 mg/l chlorpyrifos as the carbon and energy source was used for isolating pesticide-degrading bacteria. The colonies were characterized by Gram staining and biochemical tests and sequencing was done using the PCR method. Results: Four chlorpyrifos-degrading bacterial strains were isolated from the soils. They included Bacillus licheniformis strain IARI-M-12, Bacillus pumilus strain MS42, Bacillus cereus strain ESB15, and Delftia tsuruhatensis strain SJ113. The effects of temperature and pH on the bacterial strains were investigated. The Bacillus strains showed the fastest growth at a temperature of 35o C and a pH=7 in a Msb medium containing chlorpyrifos. Conclusion: The results of this study demonstrate that bacteria in the farmland can degrade the chlorpyrifos poison. Thus, these bacteria can be used to reduce the environmental problems resulting from soil contamination with chlorpyrifos in the ecosystem.