ارزيابي تجزيه زيستي آفت‌كش ديازينون توسط باكتري‌هاي بومي جداشده از خاك‌هاي آلوده

Evaluation of diazinon pesticide biodegradation by isolated indigenous bacteria from contaminated soil

مقدمه: آفت‌كش‌ها، ابزار قدرتمندي هستند كه براي تأمين نياز‌هاي غذايي جمعيت در حال رشد جهان، توسعه و كاربرد فراواني يافته‌اند. مصرف بي‌رويه، اين مواد را به تهديدي جدي براي محيط‌‌زيست تبديل كرده است ديازينون يكي از آفت‌كش‌هاي فسفره آلي است كه براي كنترل طيف وسيعي از آفت‌ها استفاده مي‌شود. بررسي‌هاي بسياري درباره آثار سميت اين آفت‌كش در محيط‌زيست انجام شده است. استفاده از باكتري‌هاي تجزيه‌كننده يكي از راهكارهاي حذف آفت‌كش‌ها از محيط‌هاي مختلف است. مواد و روش ها: براي غربال‌گري باكتري‌هاي بومي تجزيه‌كننده اين آفت‌كش از خاك‌هاي مناطق مختلف صنعتي و كشاورزي نمونه‌برداري و جداسازي باكتري‌ها در محيط پايه معدني انجام شد. پس از غني‌سازي نمونه‌ها در محيط‌كشت پايه معدني، 10 جدايه متفاوت از نظر شكل ظاهري با كشت روي محيط‌كشت جامد جداسازي، خالص‌سازي و در حد جنس شناسايي شدند. ميزان غلظت آفت‌كش ديازينون در حضور اين جدايه‌ها در محيط‌كشت با دستگاه كروماتوگرافي مايع با كارايي زياد تعيين شد. نتايج: در پژوهش حاضر، جدايه‌ها‌ي S1 و S2 از بين 10 جدايه تجزيه‌كننده ديازينون، ، غلظت آفت‌كش ديازينون را از غلظت اوليه 50 ميلي‌گرم بر ليتر طي 15 روز پس از كشت به‌ترتيب به 3/18 و 5/21 ميلي‌گرم بر ليتر رساندند؛ جدايه‌هاي يادشده نسبت به ساير جدايه‌ها بيشترين توان كاهش غلظت را داشتند. با توجه به رشد باكتري‌ها در محيط‌هاي‌كشت‌ فقير استنباط مي‌شود اين جدايه‌ها از آفت‌كش ديازينون به‌عنوان منبع انرژي براي رشد خود استفاده مي‌كنند. بر اساس نتايج تكثير و تعيين توالي 16SrDNA، جدايه‌هاي S1 و S2 به‌ترتيب بيشترين شباهت را به جنس‌هاي Paenibacillus و Pseudomonas داشتند. بحث و نتيجه گيري: نتايج پژوهش حاضر نشان دادند باكتري‌هاي تجزيه‌كننده آفت‌كش ديازينون در مناطق آلوده به اين آفت‌كش و در فاضلاب‌هاي مناطق صنعتي وجود دارند. انتظار مي‌رود با استفاده از اين باكتري‌ها و روش‌هاي احياي زيستي، مشكلات زيست‌محيطي ناشي از آثار اين آفت‌كش كاهش يابند و پس از بررسي در سطح ميداني و تعيين فرمولاسيون، از اين جدايه‌ها براي پاكسازي زيستي استفاده شود.

Introduction: Pesticides have been developed as powerful tools that apply for population feeding needs, all over the world. Pesticides’ overuse has become a serious issue about the environment. Among pesticides, diazinon is one of the organophosphorus inceticides that is used to control many different kinds of pests. There are a lot of researches about the toxicity effects of pesticides on the environment. However, one of the strategies to remove them from different environments is using degradation bacteria. Materials and methods: For screening vernacular bacterium that are able to degrade the pesticide the sampling has been done from different soils of agriculture and industrial places, and the mineral salt medium was used for extvation of bacteria. After enrichment of samples in the mineral salt media, the isolation was done in the soild medium and 10 different sterains were based on morphology characters extracted and were identified to species level. The concentration of diazinon in the presence of bacteria was determined as a high performance liquid chromatography (HPLC). Results: Among diazinon degradetion isolates S1 and S2 reduced the concentration of diazinon from 50 mg.l to 3.18 mg.l and 5.21 mg.l after 15 days, respectivly. The results indicated that S1 and S2 have higher efficiency to decreasing the amount of pesticide. Based on growing bacteria in the poor medium it’s shown that bacteria used diazinon as an energy source. Results indicated that amplification and sequencing of 16S rDNA of S1 and S2 isolated have the highest similarity with Paenibacillus and Pseudomonas, respectively. Discussion and conclusion: Results of this study revealed that degradation bacteria of diazinon exist in the places that used this insecticide and in the waste of industrial zone. It is expected that using these bacteria and biological resuscitation, it is possible to reduce some environmental hazardus issues of diazinon and also field application and determining the best formulation for bioramidation are essential in the future.