محمد جواد چایچی

فتالات‌ها دارای ساختار شیمیایی پایه بنزن دی کربوکسیلیک اسید با دو زنجیره‌جانبی از گروه‌های آلکیل، بنزیل و... هستند. خواص و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی فتالات‌ها به گروه عاملی زنجیره‌جانبی بستگی دارد. فتالات‌ها به‌عنوان نرم‌کننده در ساختار پلیمری پلاستیک‌ها در صنایع مختلفی از جمله لوله‌های PVC، آرایشی و بهداشتی، بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی، اسباب‌بازی‌ها و... کاربرد دارند. فتالات‌ها از آلاینده‌های مهم جهانی هستند زیرا موجب اختلال در عملکرد گیرنده‌های سلولی، بروز انواع سرطان‌ها، اختلال در غدد درون‌ریز و اختلالات تولیدمثلی می‌شوند. تجزیه زیستی فتالات‌ها با کارایی و سرعت بالا و مقرون‌به‌صرفه بودن، اهمیت بالایی در حذف این آلاینده‌ها از محیط‌زیست دارند. هدف از این پژوهش، جداسازی و بررسی ویژگی‌ باکتری‌های تجزیه‌کننده فتالات از لجن فعال برخی صنایع بود. در این مطالعه از لجن فعال سیستم تصفیه پساب پتروشیمی شازند اراک نمونه‌برداری شد. نمونه لجن فعال در محیط کشت مایع MSM حاوی 5/0 گرم کربن از هر فتالات شامل DMP، DEP و DBP به‌عنوان تنها منبع کربن و انرژی، در ℃ 30 با دور rpm 180 رشد داده شد. برای غنی‌سازی باکتری‌های تجزیه‌کننده، 6 بار تجدید کشت در محیط کشت مایع MSM حاوی فتالات‌ها، به مدت 6 روز انجام شد. سپس به‌منظور جداسازی میکروارگانیسم‌های تجزیه‌کننده فتالات‌ها، محیط رشد غنی‌شده به سطح محیط کشت نوترین آگار تلقیح شد. پس از 24 ساعت گرمخانه گذاری با انتقال کلنی‌ها به محیط کشت مایع MSM حاوی فتالات‌ها و سنجش جذب نوری در nm 600، سه جدایه MAF1، MAF2 و MAF4 به ترتیب با توانایی تجزیه DMP، DEP و DBP انتخاب شدند. در بررسی تجزیه فتالات‌ها به روش اسپکتروفتومتری (nm 600) جدایه MAF1 و MAF2 در 72 ساعت و جدایه MAF4 در 96 ساعت با بالاترین میزان جذب و در نتیجه به ترتیب قادر به تجزیه DMP، DEP و DBP بودند. آنالیز HPLC از نظر کیفی و کمی نشان داد که جدایه‌های MAF1، MAF2 و MAF4 به ترتیب توانایی تجزیه 37 درصد DMP، 17 درصد DEP و 22 درصد DBP را داشتند. از نظر مورفولوژی جدایه‌ها گرم منفی و میله‌ای شکل بودند. نتایج آنالیز مولکولی ژن 16S rRNA نشان داد و جدایه‌های MAF1، MAF2 و MAF4 به ترتیب به Pandoraea morbifera، Pseudomonas aeruginosa و Pseudomonas nitritireducens بیشترین همولوژی را داشتند. تأثیر شرایط محیط رشد جدایه‌ها در تجزیه فتالات‌ها ازجمله فاکتورهای غلظت فتالات، pH محیط کشت، دما و زمان گرمخانه‌گذاری، تأثیر هوادهی و توئین 80 به‌عنوان متغیر انتخاب و با اندازه‌گیری جذب نوری در nm 600 بررسی شد. بهینه غلظت فتالات در رشد همه جدایه‌‌ها یک گرم بر لیتر از هر فتالات بود. جدایه MAF1، MAF2 و MAF4 به ترتیب در pH محیط کشت برابر با 9، 4 و 7 بالاترین رشد و تجزیه را داشتند. دمای بهینه گرمخانه‌گذاری جدایه‌ها ℃ 30 و در شرایط هوادهی بود. زمان بهینه تجزیه برای MAF1 و MAF2، 24 ساعت و MAF4، 84 ساعت بود. توئین 80 با حل کردن فتالات‌ها بر تجزیه توسط جدایه‌ها مؤثر بود. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که این جدایه‌ها در تجزیه فتالات‌ها مؤثر هستند و می‌توانند برای پاکسازی محیط‌های آلوده به فتالات استفاده شوند.