جداسازی میکروارگانیسم های خاکزی تجزیه کننده پاراکوات و بنومیل و توان آنها در تجزیه این آفت کش ها
Abstract
مصرف آفت کش ها علاوه بر کنترل آفات، بیماری ها و علف های هرز، باعث آلودگی های خاک، آب و هوا می-شود. از بین سموم مصرفی، قارچ کش بنومیل و علف کش پاراکوات از پرمصرفترین آفت کش های شیمیایی در دنیا و ایران می باشند. بنومیل و پاراکوات سموم نسبتاً پایدار با نیمه عمر بالا بوده که ماندگاری و انباشتگی بسیار زیادی در خاک ها دارند و آلودگی های خطرناک زیست محیطی را به دنبال دارند. روش های متفاوتی جهت پاک سازی آنها وجود دارد. اما در این میان، استفاده از روش زیست پالایی بسیار مورد توجه بوده است. این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی میکروارگانیسم های خاکزی توانا در تجزیه زیستی بنومیل و پاراکوات انجام شد. آزمایش برای هر آفت کش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شد. در آزمایش اول به منظور جداسازی میکروراگانیسم های تجزیه کننده آفت کش های فوق از محیط کشت معدنی فاقد هرگونه ماده آلی و غنی شده با آفت کش های بنومیل و پاراکوات به غلظت mg/l 50 (محیط کشت مایع با 4 تکرار) و mg/l 100 (در محیط کشت جامد با 4 تکرار) استفاده شد. بدین صورت که بعد از تهیه سری-های رقت از نمونه های خاک مورد آزمایش، از رقت مناسب یک میلی لیتر به محیط کشت معدنی مایع انتقال داده شد و پس از سپری شدن زمان انکوباسیون لازم از سوسپانسیون میکروبی به دست آمده، حجم مشخصی به محیط کشت معدنی جامد برده شد و غربالگری اولیه باکتری ها دراین محیط انجام پذیرفت. در مرحله بعد، از سوسپانسیون میکروبی کلنی های رشد یافته به محیط کشت معدنی مایع با غلظت mg/l60 از هر آفت کش در حضور و عدم حضور گلوکز w/v)1%( (با پنج تکرار) اضافه شدند. سپس بنومیل و پاراکوات باقی مانده با استفاده از روش اسپکتروفتومتری اندازه گیری شدند. در آزمایش دوم جهت تعیین کمّی پتانسیل ایزوله های جداسازی شده، غلظت های mg/l0، 25، 50، 75، 100 از بنومیل و پاراکوات و شاهد ها (بدون باکتری) در محیط کشت معدنی مایع در حضور و عدم حضور گلوکز (با سه تکرار) انجام شد. در نهایت با روش های بیوشیمایی و مولکولی (16s rrna) دو باکتری sh1 streptomyces sp. و bacillus endophyticus sh2 برای بنومیل و دو باکتری sh1 streptomyces sp. و achromobacter xylosoxidans sh4 برای پاراکوات شناسایی شدند. نتایج آماری نشان داد که درصد تجزیه در غلظت های mg/l0، 25، 50، 75، 100 از بنومیل در عدم حضور گلوکز در نمونه های بدون باکتری (شاهد) به ترتیب0%، 28/4%، 827/7%، 567/8% و 75/11% و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 827/1%، 013/4%، 287/5% و 933/7% که شامل تجزیه شیمیایی می باشد. مقدار های تجزیه در غلظت های فوق الذکر در باکتری sh1 s. sp. در عدم حضور گلوکز به ترتیب0%، 133/60%، 527/47%، 263/39% و 36/30% بوده و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 973/90%، 533/74%، 63% و 323/49% بود. به همین ترتیب در باکتری b. endophyticus sh2 در عدم حضور گلوکز درصد تجزیه به-ترتیب0%، 293/49%، 733/41%، 343/33% و 013/25% و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 827/80%، 273/69%، 207/51% و 573/40% بود، که حضور گلوکز باعث افزایش معنی دار در درصد تجزیه بنومیل توسط sh1 s. sp. و b. endophyticus sh2 شده است. درصد تجزیه در غلظت های mg/l0، 25، 50، 75، 100 از پاراکوات در عدم حضور گلوکز در نمونه های بدون باکتری (شاهد) به ترتیب0%، 4%، 867/3%، 33/1% و 1% و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 867/1%، 067/2%، 527/0% و 3/0% به دست آمد. مقدار تجزیه پاراکوات در همین غلظت ها در باکتری sh1 s. sp. در عدم حضور گلوکز به ترتیب0%، 333/51%، 47%، 7/40% و 1/29% و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 533/90%، 333/74%، 33/57% و 2/45% بود. در باکتریa. xylosoxidans sh4 نیز در عدم حضور گلوکز به ترتیب0%، 4/47%، 667/40%، 2/31% و 833/24% و در حضور گلوکز به ترتیب 0%، 533/81%، 267/70%، 22/50% و 667/39% تجزیه حاصل شد که در این موذد نیز حضور گلوکز باعث افزایش معنی دار درصد تجزیه پاراکوات توسط sh1 s. sp. و a. xylosoxidans sh4شده است. برطبق نتایج آزمایش باکتری sh1 s. sp. نسبت به باکتری b. endophyticus sh2 در حضور و عدم حضور گلوکز درصد بیشتری از بنومیل را تجزیه کرده است و باکتری sh1 s. sp. نسبت به باکتری a. xylosoxydans sh4 درصد بیشتری از پاراکوات در حضور و عدم حضور گلوکز تجزیه می کند (01/0 >p).