منصة الرسائل والاطاريح: دراسة الظروف المثلى والجزيئية للمجاميع البكتيرية المفككة لهايدروكاربونات وانتاج المستحلبات الحياتية

الخلاصة

يعتبر انسكاب الهيدروكربون بسبب صناعة البتروكيماويات من الملوثات الرئيسية في البيئة. المعالجة الحيوية هي معالجة فعالة واقتصادية وسليمة بيئيًا. صمم هذا العمل لدراسة عزل تشخيص الأنواع البكتيرية من التربة الملوثة.حددت الصفات الزرعية والمظهرية والكيميائية الحيوية النمو في أجار الدم وأجار MacConkey وأجار الكروموجينيك ، والذي تم التحقق منه بواسطة نظام VITEK 2. كما تم التعرف على هذه العزلات عن طريق التعريف الجزيئي باستخدام 16rRNA. سبعة من البكتيريا سالبة لصبغة غرام (Acinetobacter baumanni و Pseudomonas putida و Delftia acidovorans و Enterobacter cloacae و Pseudomonas aeruginosa و Pseudomonas stutzeri و Pandoraea spp) وستة انواع بكتيرية موجبة لصبغة غرام (Micrococcus luteus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus warneri, Staphylococcus lentus, Staphylococcus lugdunebsis and Kocuria kristinae). بالإضافة إلى ذلك ، اختبرت هذه الدراسة أفضل نمو للبكتيريا المجموعة من خلال الطول الموجي، ودرجة الحموضة ،والعد البكتيري. Kristinae، S.warneri، S.haemolyticus، M.luteus، S.lugdunebsis، S.lentus أعطيت أفضل نمو وزادت بعد 18 يومًا بطول موجي 600 نانومتر على التوالي. وضحت منحنيات الأس الهيدروجيني المختلفة أن الأس الهيدروجيني في دوارق السيطرة ظل ثابتًا تقريبًا (7). بغض النظر عن المعاملة ، انخفض الرقم الهيدروجيني للدوارق المحتوية على الزيت الخام بعد 3 أيام واستمر في الانخفاض بعد آخر يوم من الحضانة (اليوم الثامن عشر) لكل من K.kristinae و S.warneri و M.luteus و S. lentus على التوالي ، بينما أظهرت العزلات الأخرى S.haemolyticus و S. lugdunebsis نموًا أقل بعد 18 يومًا من الحضانة. بينما العد البكتيري ، بعد 3 أيام من الحضانة ، زاد نمو المجتمع البكتيري ، في حين أنه بعد 18 يومًا من الحضانة ، وصل إلى ذروته ، ثم بدأ في الانخفاض في اليوم الحادي والعشرين لتقييم العد البكتيري للبكتيريا الموجبة لصبغة غرام ،. معنوياً ، سجل K.kristinae أعلى عدد يليه S.warneri و M.luteus و S.lugdunebsis و S. lentus على التوالي. أعطت البكتريا السالبة لصبغة غرام D.acidovorans و Ps.stutzeri و Ps. aeruginosa و E.cloacae و Ps. putida و Pa.spp و Ac.baumanni أفضل نمو بعد 18 يومًا عند طول موجي 600 نانومتر على التوالي. انخفض pH بعد 3 أيام واستمر في الانخفاض بعد آخر يوم من الحضانة. أعطيت هذه العزلات أفضل نمو بعد 3 أيام واستمرت في الزيادة التي وصلت إلى أقصى نمو بعد 18 يومًا لتقييم العد الكلي للأطباق . أظهرت هذه الدراسة إنتاج المستحلب الحيوي باستخدام العزلات البكتيرية (G + ve و G-ve) اعتمادًا على اختبار انحلال الدم وطريقة CTAB ونشر الزيت واختبار تبادل القطرة واختبار مؤشر الاستحلاب (Ei24٪) واختبار BATH ونشاط الرغوة باستخدام الزيت الخام كمصدر للكربون. اظهرت ثمانية عزلات (K.kristinae، S.warneri، S.haemolyticus، M.luteus، D.acidovorans، Ps.putida، Ps. aeruginosa، and، Ps.stutzeri) نتائج إيجابية لتحلل الدم من خلال تشكيل منطقة شفافة واضحة. ستة عزلات فقط (D. acidovorans و Ps.putida و Ps.aeruginosa و Ps.stutzeri و K. kristinae و S. warneri) أنتجت هالات زرقاء داكنة على اكار CTAB مما يشير الى انتاج المستحلب الحيوي .إن قدرة المادة الطافية الخالية من الخلايا على إزاحة الزيت وتشكيل منطقة أعلى واضحة في مقياس انتشار الزيت هي أيضًا مؤشر على نشاط المستحلب الحيوي ، ثماني عزلات: K.kristinae ، S. warneri ، S.haemolyticus ، M. luteus ، D. acidovorans ، Ps.putida ، Ps. aeruginosa، و Ps. Stutzeri) اعطت نتيجة موجبة على التوالي. كما أعطت المتغيرات الأخرى نتائج إيجابية لثمانية عزلات لإنتاج المستحلب الحيوي ، لذلك كانت (K.kristinae و D.acidovorans) الأكثر كفاءة. تم تحديد الظروف المثلى لإنتاج العامل الحيوي بواسطة K.kristinae و D.acidovorans. أشارت النتائج إلى أن هذه البكتيريا تنمو في وسط ملح معدني (pH7) يحتوي على 1٪ زيت خام كمصدر وحيد للكربون ، 0.4٪ (NH4) 2SO4 ، عند 35 درجة مئوية في حاضنة هزازة (150 دورة في الدقيقة) لمدة 7 أيام. تم استخلاص المادة المستحلبة الحيوية باستخدام ثلاث طرق ، وأظهرت النتائج أن الاستخلاص باستخدام أسيتات الأثيل لبكتريا D.acidovorans أعطى فعالية أفضل للتفاعل الحيوي ، والتي أظهرت (Ei24٪ 95.6٪) ، بينما أعطى K.kristinae أفضل نشاط للتفاعل الحيوي. (Ei24٪ 96.3٪) مع HCl. تمت تنقية المادة الحيوية باستخدام كروماتوغرافيا العمود HPLC التحضيري ، وتم الحصول على قمتين بواسطة K.kristinae وقمة واحدة بواسطة D.acidovorans. لتنقية المادة المستحلبة من K.kristinae . و D.acidovorans ، تم إجراء الترحيل الكهربائي للهلام متعدد الأكريلاميد في ظل ظروف ماسخة ، وأظهرت هذه النتائج أن D.acidovorans كانت بوزن جزيئي 70كيلو دالتون. بينما K.kristinae اعطت شريطين بوزن جزيئي مختلف (72و65 كيلو دالتون بينما ظهر شريط واحد في العينة الاخرى بوزن جزيئي 71 كيلو دالتون. تم توصيف المادة المنقاة من D.acidovorans و K.kristinaeباستخدام FTIR لإكمال التوصيف الكيميائي. اثبتت النتائج ان المادة المنقاة تحتوي على البروتين وكمية من الدهون(لايبو كلايكو بروتين). في محاولة لاكتشاف الجينات المحددة المسؤولة عن التحلل الحيوي الملوث لجميع العزلات البكتيرية (6 G + ve و G 7-ve) ، تم استخلاص الحمض النووي الجيني لهذه البكتيريا وتضخيمه باستخدام بادئات محددة لـ P34O ، C230 ، NidA ، C12O ، C23O ، Cat1 و sMO ، المشفر للتحلل الحيوي الناتج عن العزلات. الجين C23O موجب النتيجة في 4 عزلات التي لها وزن جزيئي 900زوج قاعدي. الجين C230 الذي أعطى نتائج إيجابية في 6 عزلات بحجم جزيئي 450زوج قاعدي. الجين الثالث C12O ذو الحجم الجزيئي 350 زوج قاعدي والذي أظهر نتيجة إيجابية في 5 عزلات .الجين Cat1 ذو الحجم الجزيئي 650 زوج قاعدي ، يعطي هذا الجين نتيجة إيجابية في 3 عزلات .أظهر الجين nahAc ذو الوزن الجزيئي 487 زوج قاعدي نتائج سلبية لجميع العزلات. الجين الآخر NidA ذو الحجم الجزيئي 1400زوج قاعدي الذي أظهر نتيجة إيجابية في 3 عزلات .الجين P34 ذو الحجم الجزيئي 800 زوج قاعدي ، كانت العزلات موجبة في هذا الجين 6. أيضا ، آخر جين sMO بحجم جزيئي 374زوج قاعدي ، جميع العزلات سلبية. كما تم تصميم الدراسة الحالية التي تتناول مفاعل حيوي واستخدام بكتيريا ( K. kristinae و D. acidovorans و إزالة التلوث من التربة. تم تجميد هذه البكتيريا بعد زراعتها وتنقيتها لغرض إجراء الفحوصات المختبرية عليها بأوقات متفاوتة وللحفاظ عليها لأطول فترة ممكنة ، ربما أشهر أو حتى سنوات ، مما يمهد الطريق لاستخدامها في الطرق المختلفة. تم تقدير تركيز السيطرة في الزيوت الملوثة بالتربة قبل المعالجة باستخدام HPLC للمقارنة مع العزلات الثابتة المستخدمة في معالجة الزيوت الملوثة بالتربة والتي أعطت تركيز (4598.6 جزء في المليون) ، بينما تم تقدير تركيزات التربة بعد المعالجة بالبكتريا المعزولة (K kristinae. D.acidovorans) كانت (479.0 و 658.5) جزء في المليون على التوالي. أخيرًا ، أجريت هذه النتائج لتطوير التحالفات البكتيرية المختارة ، ونميت ثماني عزلات في وسط زرعي يعمل كاتحادات للمقارنة مع العزلة المفردة المستخدمة في هذه الدراسة. أعطيت هذه النتائج ان البكتريا مجتمعة كان أكثر كفاءة في التحلل مقارنة مع مزارع مستعمرة واحدة.