المعالجه الحيويه للتربه الملوثه بالبسفينول أ باستخدام انواع مختلفه من البكتريا

رسالة ماجستير

اسم الباحث : فاطمة شهاب حمد

اسم المشرف : أ.م.د. :كاظم صالح كاظم أ.م.د. جمان خليل ابراهيم

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الطب البيطري

الاختصاص : الصحة العامة

سنة نشر البحث : 2024

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث


البسفينول أ (BPA)، المعروف أيضًا باسم 2،2 (هيدروكسي فينيل) بروبان ، هو مادة صناعية تستخدم على نطاق واسع في صناعة البلاستيك، وخاصة البولي كربونات وراتنجات الإيبوكسي على مدى سنوات تتواجد هذه المادة على نطاق واسع في التربة ,الرواسب وكذلك المياه الجوفية والسطحية. تهدف هذه الدراسة إلى عزل انواع مختلفة من البكتريا من الترب الملوثة بالبلاستك وبيان قدرة هذه البكتيريا على التحليل الحيوي تجاه البسفينول أ.
في هذه الدراسة تم أخذ خمسين عينة من الترب الملوثة بالنفايات البلاستيكية من مواقع مختلفة في محافظة كربلاء المقدسة من مناطق (المركز والحسينية وعون) ومحافظة بابل من مناطق (المركز والنيل). بواقع عشر عينات من كل منطقة.
تم استخدام الاوساط الملحية الدنيا (MSM) للتعرف على قدرة هذه العزلات على تحلل مادة البسفينول أ باستخدام تقنية HPLC. حيث تم زراعة البكتريا في هذه الاوساط الحاوية على البسفينول أ كمصدر وحيد للكربون. وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن 31 عزلة كانت لها القدرة على النمو في هذا الوسط من أصل 50 عينة مأخوذة من التربة الملوثة. توصلت النتائج إلى عدم وجود فروق ذات دلالة معنوية بين عدد البكتيريا ذات القابلية للتحلل الحيوي BPA المعزولة من مراكز المدن والمناطق الريفية. على الرغم من ان مناطق (مركز كربلاء وبابل) كانت فيها عدد أكبر من العزلات المحللة للبسفينول أ مقارنة بالمناطق الريفية (الحسينية، و عون، والنيل).
كما وأظهرت النتائج أن العزلات البكتيرية قادرة على تحليل مادة البسفينول أ بنسب مختلفة بدأت من 18.7% إلى 99.9%. وكانت هناك اختلافات معنوية في قدرة البكتيريا على معالجة مادة BPA مثل Serratia plymuthica و Pantoea spp و Shingomonas paucimobilis و Pseudomonas aeruginosa و Bacillus spp. مقارنة مع العزلات الأخرى للدراسة الحاليه مثل Acinetobacter haemolyticus و Acinetobacter lwoffii و Escherichia coli. و Proteus spp.، وفقًا لقدرتها على التحلل الحيوي لهذه المادة.

بعد تنقية الحمض النووي، تم التعرف على أوبرون bisdAB في البكتيريا المحللة لـلبسفينول أ، وأظهرت النتائج أن هذا الجين موجود في أكثر عزلات الدراسة. وكما أعطت بعض العزلات البكتيرية نتائج سلبية لجين bisdAB، مما يشير إلى احتمال اختلاف المسار الأيضي المحدد لتحلل البسفيول أ في تلك البكتيريا؛ وتشير هذه الملاحظة إلى إمكانية وجود مسار استقلابي اخرللتحلل موجود في هذه السلالات البكتيرية.
تم التعرف على عشر عزلات بكتيرية باستخدام تسلسل الجين 16rRNA، وقد أعطت النتائج وصفا أكثر دقة لهذه العزلات البكتيرية. حيث تم الكشف عن عمل الجين bisAB في معظم العزلات، ويقترح أن يكون هذا الجين له الدور الكبير في تحلل هذه المادة.
نستنتج من نتائج الدراسة أن العديد من العزلات البكتيرية يمكنها تحويل المركب العضوي السام البسفينول أ إلى مستقلب آخر في الوسط الذي يحتوي عليه كمصدر للكربون فقط. ووفقاً لدراسة حديثة يمكن توظيف هذا النشاط لإزالة هذه المواد بشكل آمن من التربة والمياه الملوثة بكفاءة أكبر من استخدام المواد الكيميائية التي قد تكون سامة للبيئة والإنسان والحيوان .

Bioremediation of Bisphenol A Using Different Types of Bacteria

Summary

Bisphenol A (BPA), also known as 2,2-bis(hydroxyphenyl) propane, is a synthetic substance extensively employed in the manufacturing of plastics, specifically polycarbonate and epoxy resins; over numerous years, BPA has been extensively distributed into soils, sediments, as well as ground and surface waters. This study aimed to gain a greater insight into BPA removal by studying the biodegradation ability of polluted soil’s bacteria toward BPA.
In this study fifty samples were taken from polluted soils with plastic wastes of different sites of Holy Karbala province from (Center, Al-Hussainia and Aoun) regions and Babylon province from (Center and The Nile) regions; ten samples were taken from each region.
Minimal salt media (MSM) were used to identify the ability of these isolates to degrade BPA by using HPLC technique. After inoculation the bacterial isolates to the MSM with BPA as sole carbon source. The results obtained revealed that, only 31 isolates showed the ability to grow in this media
The results found that, there was no significant differences among the number of bacteria with BPA-biodegradability isolated from the regiones. In spite of that, the urban regiones (the center of Kerbala and Babylon) had a greater number of isolates with BPA-degradation compared with rural regiones (Al-Hussainia, Aoun, and Nile).
The results found that, the bacterial isolates could degrade the BPA in different ranges started from 18.7% to 99.9%. And there were significant differences of the ability of bacteria to remediate BPA such as Serratia plymuthica, Pantoea spp, Shingomonas paucimobilis, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus spp., comparing with other isolates of the recent study such as, Acinetobacter haemolyticus, Acinetobacter lwoffii, Escherichia coli and Proteus spp., according to the BPA biodegradation capacity.
After DNA purification, bisdAB operon were identified in BPA-degrading bacteria, and the results found that this gene found in the most isolates under this study. Some bacterial isolates yielded negative results for the bisdAB gene, indicating a potential absence of this specific metabolic pathway for BPA degradation in those bacteria; this observation suggested the possibility of an alternative BPA metabolic pathway existing in these bacterial strains.
Ten of bacterial isolates were subjected to identification by using sequencing for 16rRNA gene, and the results gave more precise identification for these bacterial isolates.
We conclude that, many bacterial isolates could convert the toxic organic compound Bisphenol A to other metabolite in the media-containing it as only carbon source. And according to recent study we could employee this activity to eliminate these materials safely from the polluted soils and water efficiently in comprainal with chemicals that might be toxic to environment, human being and animals. And finally, the operon of bisAB gene detected in most isolates and this gene suggested to involved in BPA degradation.