تجزیۀ زیستی آنتراسن توسط bacillus sp. موجود در پساب آلوده به هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای

مقدمه: هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (pahs) یکی از مهم‌ترین آلاینده‌ها هستند که منشا اصلی آن‌ها تولید صنعتی، حمل‌ونقل، سوزاندن زباله، تبدیل به گاز و سوزاندن پسماند پلاستیک است و ازاین‌رو باید تجزیه و یا حذف شوند. یکی از ایمن‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش‌ها، استفاده از فرآیندهای زیستی نظیر زیست‌پالایی است. در این روش از میکروارگانیسم‌ها جهت حذف یا کاهش سمیّت آلاینده‌ها استفاده می‌شود. در این مطالعه زیست‌پالایی آنتراسن که یکی ازpahهای سه‌حلقه‌ای است، به‌عنوان یک ترکیب اندیکاتور جهت نشان‌دادن آلودگی pah، توسط باکتری بومی جداشده از پساب محل تجمع تانکرهای نفتی بررسی شد.مواد و روش‌ها: جهت جداسازی و شناسایی باکتری، به‌ترتیب از محیط کشت پایه معدنی حاوی آنتراسن به‌عنوان تنها منبع کربن و انرژی و آزمون‌های افتراقی بیوشیمیایی و آنالیز ژن 16s rdna استفاده شد. در آنالیز پساب، مقدار کلی هیدروکربن‌های نفتی، مقادیر هیدروکربن‌های آروماتیک و مقدار اکسیژن زیستی موردِنیاز اندازه‌گیری شد. به‌منظور تجزیۀ آنتراسن، از غلظت‌های مختلف آنتراسن و جهت تعیین میزان تجزیه آنتراسن و متابولیت‌های حاصل از تجزیه آن، به‌ترتیب از دستگاه‌های گاز کروماتوگرافی و گاز کروماتوگرافی طیف‌سنجی جرمی استفاده شد.نتایج: این مطالعه اولین گزارش از رشد، تحمل آلاینده‌های pah با غلظت بالا در پساب و همچنین تجزیۀ آنتراسن توسط sp. caspian1394 bacillus  است که می‌تواند غلظت100 میلی‌گرم بر لیتر آنتراسن را با راندمان 5/99درصد و غلظت 350 میلی‌گرم بر لیتر را با راندمان 4/3درصد تجزیه کند. برخی از متابولیت‌های حاصل از تجزیۀ آنتراسن، 1 و 4 متانوآزولن، 2 و 5 سیکلوهگزادین، ایکوزان، هگزادکان، هپتادکان و اکتادکان بودند.بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به رشد این باکتری در پساب با آلودگی هیدروکربنی بالا، تحمل غلظت زیاد pahهای مختلف، اسپوردار بودن، مقاومت آن نسبت به شرایط های نامساعد محیطی و همچنین پراکنش در محیط‌های مختلف، این باکتری می‌تواند به‌عنوان یک کاندید در زیست‌پالایی محیط‌های آلوده به آنتراسن مطرح باشد.

Biodegradation of anthracene by Bacillus sp. in wastewater contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons

Introduction:Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are one of the most important pollutants that majorly originate from industrial production, transportation, refuse burning, gasification and plastic waste incineration and therefore must be degraded or removed. One of the safest and cheapest methods is the utilization of biologic processes such as bioremediation. In this method, microorganisms are employed to remove or reduce the pollutants toxicity. Bioremediation of anthracene as one of the tricyclic PAHs by a local bacterium that was isolated from wastewater of oil tankers station was investigated in this study.Materials and methods: Inorganic basal medium containing anthracene as the sole source of carbon and energy, biochemical tests and 16s rDNA gene analyses were applied respectively for bacterium isolation and identification. In wastewater analysis, the parameters such as total petroleum hydrocarbons (TPHs), aromatic hydrocarbons and biological oxygen demand (BOD) were measured.  For anthracene degradation, different concentrations of anthracene (100, 150, 200, 250, 300 and 350 mg/l) were used. Gas chromatography (GC) and Gas chromatographymass spectrometry (GCMass) were applied to determine anthracene residue and metabolites from anthracene degradation, respectively.Results: The current study showed the ability of Bacillus sp. Caspian1394to grow in wastewater and tolerate PAH pollutants with high concentration and also degrade anthracene. This bacterium degraded 100 and 350 mg/l concentrations of anthracene with 99.5% and 3.4% efficiency, respectively. Some of the metabolites derived from anthracene degradation were 1,4methanoazulene, 2,5cyclohexadiene, hexadecane, heptadecane, ocadecane and eicosaneDiscussion and conclusion: The studied bacterial strain can grow in wastewater with high contamination to hydrocarbons and tolerate high concentrations of different PAHs. It is a spore forming bacterium leading to its resistance to unfavorable conditions and also dispersion in different environments. Then, it can be proposed as a candidate in bioremediation of environments contaminated with anthracene.