خانه / علوم پایه / زیست / دانلود پایان نامه با عنوان جداسازی و شناسایی باکتری‌های تجزیه‌کننده‌ی ترکیبات آروماتیک خلیج فارس، منطقه ساحلی استان بوشهر

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان جداسازی و شناسایی باکتری‌های تجزیه‌کننده‌ی ترکیبات آروماتیک خلیج فارس، منطقه ساحلی استان بوشهر

جداسازی و شناسایی باکتری‌های تجزیه‌کننده‌ی ترکیبات آروماتیک

خلیج فارس، منطقه ساحلی استان بوشهر 

دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد علوم و تحقیقات کرمان

دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی

 

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته زیست شناسی (M.A)

گرایش: میکروبیولوژی 

عنوان:

جداسازی و شناسایی باکتری‌های تجزیه‌کننده‌ی ترکیبات آروماتیک

خلیج فارس، منطقه ساحلی استان بوشهر

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                  شماره صفحه

چکیده.. ۱

فصل اول: کلیات تحقیق

۱-۱- مقدمه.. ۳

۱-۲- بیان مسئله.. ۴

۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.. ۵

۱-۴- ادبیات تحقیق.. ۶

۱-۵- اهداف تحقیق.. ۱۰

۱-۵-۱ اهدف کلی.. ۱۰

۱-۵-۲ اهداف جزئی.. ۱۰

۱-۵-۳ اهداف کاربردی.. ۱۱

۱-۶- سؤالات تحقیق.. ۱۱

فصل دوم: مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق

۲-۱- خلیج فارس.. ۱۳

۲-۲- استان بوشهر.. ۱۴

۲-۳- نفت و آلودگی‌های نفتی.. ۱۵

۲-۴- ورود نفت به آب دریا.. ۱۷

۲-۵- تغییرات نفت پس از ورود به آب دریا.. ۱۷

۲-۵-۱ پراکنده شدن.. ۱۸

۲-۵-۲ پخش شدن مواد نفتی در سطح آب.. ۱۸

۲-۵-۳ حل شدن.. ۱۸

۲-۵-۴ تبخیر شدن.. ۱۸

۲-۵-۵ اکسیداسیون فتوشیمیایی.. ۱۸

۲-۵-۶ بحالت امولسیون در آمدن.. ۱۹

۲-۵-۷ قابلیت تجزیه زیستی.. ۱۹

۲-۵-۸ ته نشین شدن.. ۱۹

۲-۶- تجزیه‌زیستی.. ۲۰

۲-۷- معرفی هیدروکربن‌های آروماتیک.. ۲۰

۲-۷-۱ طبقه‌بندی ترکیبات آروماتیک.. ۲۰

۲-۷-۲ فرمولاسیون ترکیبات آروماتیک.. ۲۱

۲-۷-۳ خواص فیزیکی و شیمیایی.. ۲۲

۲-۷-۴ درجه سمیت ترکیبات آروماتیک.. ۲۳

۲-۷-۵ اثرات هیدروکربن‌های پلی‌آروماتیک روی سلامتی انسان‌ها و موجودات زنده.. ۲۷

۲-۷-۶ هیدروکربن های پلی سیکلیک آروماتیک و سرطان.. ۲۷

۲-۷-۷ چه عاملی ترکیب را سرطان‌زا می‌کند؟.. ۲۷

۲-۸- فنل.. ۲۸

۲-۸-۱ کلیات ترکیب فنل.. ۲۸

۲-۸-۲ نام‌گذاری.. ۲۸

۲-۸-۳ فنول‌های طبیعی.. ۲۹

۲-۸-۴ ساختمان مولکولی و خواص فیزیکی.. ۲۹

۲-۸-۵ خواص فیزیکی.. ۲۹

۲-۸-۶ تأثیر فنل بر محیط زیست و موجودات زنده.. ۳۰

۲-۸-۷ کاربردها.. ۳۰

۲-۹- تجزیه‌زیستی.. ۳۰

۲-۹-۱ روش‌های پاکسازی بیولوژیکی.. ۳۱

۲-۹-۲ مبانی زیست‌درمانی.. ۳۲

۲-۹-۳ میکروارگانیسم‌های هوازی.. ۳۲

۲-۹-۴ میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی.. ۳۲

۲-۹-۵ مخمرها و قارچ‌ها.. ۳۳

۲-۹-۶ استفاده از بیوراکتور‌ها.. ۳۳

۲-۹-۷ کو‌متابولیسم.. ۳۴

۲-۹-۸ دی‌نیتریفیکاسیون.. ۳۴

۲-۹-۹ کمپوست کردن.. ۳۴

۲-۹-۱۰ درمان بیولوژیکی.. ۳۴

۲-۱۰- میکروارگانیسم های تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک.. ۳۵

۲-۱۱- مسیر های تجزیه زیستی.. ۳۶

۲-۱۱-۱ تجزیه میکروبی فنل.. ۳۶

۲-۱۱-۲ تجزیه میکروبی نفتالین.. ۳۹

فصل سوم: روش شناسی تحقیق

۳-۱- محیط کشت‌های مورد استفاده.. ۴۴

۳-۱-۱ محیط ONR7a. 44

3-1-2 محیط (ONR7a + نفتالین) آگار.. ۴۵

۳-۱-۳ محیط) +ONR7a فنل( آگار.. ۴۵

۳-۱-۴ محیط مارین براث (MB).. 45

3-1-5 محیط مارین آگار (MA).. 46

3-1-6 محیط نوترینت براث (NB).. 46

3-1-7 محیط نوترینت آگار (NA).. 46

3-2- محلول‌ها.. ۴۷

۳-۲-۱ سرم فیزیولوژی.. ۴۷

۳-۲-۲ محلول اتیلن‌دی‌‌آمینو‌تترا‌استیک‌اسید (EDTA).. 47

3-2-3 محلول Tris-Base. 48

3-2-4 محلول TBE.. 48

3-2-5 محلول   EDTA Tris-Base- (TE) 48

3-2-6 محلول اتیدیوم بروماید.. ۴۸

۳-۳- مواد مصرف شده در PCR.. 49

3-4- دستگاه‌های مورد استفاده.. ۴۹

۳-۵- روش عملی.. ۵۰

۳-۵-۱ نمونه برداری به منظور جداسازی باکتری های تجزیه کننده   ۵۰

۳-۵-۲ شمارش باکتری های موجود در محیط.. ۵۱

۳-۵-۲-۱ شمارش باکتری های هتروتروف.. ۵۱

۳-۵-۲-۲ شمارش باکتری‌های تجزیه‌کننده نفتالین.. ۵۱

۳-۵-۲-۳ شمارش باکتری‌های تجزیه‌کننده فنل.. ۵۱

۳-۵-۳ جداسازی باکتری های تجزیه کننده.. ۵۱

۳-۵-۳-۱ جداسازی و غربالگری باکتری های  تجزیه کننده   ۵۱

۳-۵-۳-۲ تست های تکمیلی.. ۵۲

۳-۵-۳-۲-۱ سنجش رشد باکتری.. ۵۲

۳-۵-۳-۲-۲ فعالیت امولسیون‌کنندگی (E24) 52

3-5-3-2-3  سنجش حذف فنل.. ۵۲

۳-۵-۳-۲-۴ سنجش حذف نفتالین.. ۵۲

۳-۵-۴ شناسایی باکتری ها.. ۵۳

۳-۵-۴-۱ استخراج DNA ژنومی با روش فنل کلروفورم.. ۵۳

۳-۵-۴-۲ تعیین غلظت DNA استخراج شده.. ۵۴

۳-۵-۴-۳ برنامه وغلظت مواد مورد استفاده در PCR.. 54

3-5-4-4 بررسی محصول PCR.. 54

3-5-4-5BLAST  کردن نتایج حاصل از توالی یابی نوکلئوتیدی نمونه ها.. ۵۵

 

 

فصل چهارم: نتایج یافته های تحقیق

۴-۱- نمونه برداری.. ۵۷

۴-۲- شمارش باکتری ها.. ۵۸

۴-۲-۱ شمارش تعداد کل هتروتروف‌ها.. ۵۸

۴-۲-۲ شمارش تعداد کل تجزیه کننده‌ها.. ۶۰

۴-۳- نکات ایمنی جهت استفاده از فنل و نفتالین.. ۶۱

۴-۴- جداسازی میکروارگانیسم های تجزیه کننده.. ۶۲

۴-۴-۱ کشت نمونه‌ها در محیط ONR7a به اضافه فنل جهت جداسازی باکتری‌های تجزیه‌کننده فنل.. ۶۲

۴-۴-۲ کشت نمونه‌ها در محیط ONR7a به اضافه نفتالین جهت جداسازی باکتری‌های تجزیه کننده نفتالین.. ۶۲

۴-۵- تست‌های تکمیلی جهت انتخاب باکتری‌هایی با توان بالای تجزیه فنل و نفتالین.. ۶۳

۴-۵-۱ سنجش میزان رشد باکتری های تجزیه کننده فنل و نفتالین   ۶۳

۴-۵-۲ فعالیت امولسیون کنندگی (E24).. 67

4-5-3 سنجش حذف ترکیبات آروماتیک.. ۷۱

۴-۵-۳-۱ سنجش حذف نفتالین.. ۷۱

۴-۵-۳-۲ سنجش حذف فنل.. ۷۳

۴-۶- شناسایی مولکولی نمونه های تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک   ۷۵

۴-۶-۱ بررسی محصول PCR.. 75

4-6-2 BLAST کردن توالی نوکلئوتیدی نمونه ها.. ۷۶

۴-۷- رسم درخت فیلوژنی برای سویه‌ها.. ۹۲

۴-۸- فاصله ژنتیکی بین سویه‌ها.. ۹۴

 

 

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

۵-۱- بحث و نتیجه گیری.. ۹۷

۵-۲- پیشنهادات.. ۱۰۰

منابع و مآخذ.. ۱۰۱

فهرست منابع فارسی.. ۱۰۱

فهرست منابع انگلیسی.. ۱۰۳

چکیده انگلیسی.. ۱۰۸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                  شماره صفحه

جدول ۲-۱: ۲۸ ترکیبات آروماتیک به ترتیب میزان سمیت. ۲۳

جدول ۳-۱: ترکیبات محیط کشت ONR7a. 44

جدول ۳-۲: ترکیبات محیط کشت مارین براث (MB) 45

جدول ۳-۳: ترکیبات محیط کشت نوترینت براث. ۴۶

جدول ۳-۴: ترکیبات سرم فیزیولوژی. ۴۷

جدول ۳-۵: ترکیبات سرم فیزیولوژی. ۴۷

جدول ۳-۶: توالی و خصوصیات پرایمر‌های مورد استفاده جهت شناسایی ژن ۱۶ SrRNA.. 49

جدول ۳-۷: دستگاه های مورد استفاده و مدل آنها. ۴۹

جدول ۳-۸: غلظت مواد مورد استفاده در  PCR با پرایمرهایAlk  ۵۴

جدول ۴-۱: نامگذاری و معرفی نقاط نمونه گیری بر حسب مشخصات جغرافیایی. ۵۷

جدول ۴-۲: نتایج شمارش باکتری‌های هتروتروف. ۵۹

جدول ۴-۳: نتایج شمارش کل باکتری های تجزیه کننده. ۶۰

جدول ۴-۴: نتایج میزان جذب نوری نمونه‌های تجزیه‌کننده فنل در طول موج ۶۰۰ نانومتر. ۶۴

جدول ۴-۵: نتایج میزان جذب نوری نمونه‌های تجزیه‌کننده نفتالین در طول موج ۶۰۰ نانومتر. ۶۵

جدول ۴-۶: نتایج تست E24 برای نمونه‌های تجزیه‌کننده نفتالین  ۶۸

جدول ۴-۷: نتایج تست E24 برای نمونه‌های تجزیه‌کننده فنل. ۷۰

جدول ۴-۸: نتایج جذب UV جهت بررسی درصد حذف نفتالین. ۷۲

جدول ۴-۹: نتایج جذب UV جهت بررسی درصد حذف فنل. ۷۴

جدول ۴-۱۰: برنامه رسم درخت فیلوژنی سویه ها. ۹۲

جدول ۴-۱۱: برنامه رسم جدول فاصله های ژنتیکی سویه ها. ۹۴

جدول ۴-۱۲: فاصله ژنتیکی سویه ها. ۹۴

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                    شماره صفحه

نمودار ۲-۱: مسیر تجزیه میکروبی فنل. ۳۶

نمودار ۲-۲: مسیر تجزیه میکروبی نفتالین. ۳۹

نمودار ۴-۱: درصد حذف فنل توسط سویه‌های تجزیه‌کننده این ترکیب   ۷۳

نمودار ۴-۲: درصد حذف فنل توسط سویه‌های تجزیه‌کننده این ترکیب   ۷۴

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

عنوان                                                   شماره صفحه

شکل ۲-۱: فرمول ککوله حلقه بنزن. ۲۱

شکل ۲-۲: فرمول ساختاری بنزن. ۲۱

شکل ۲-۳: نمایش موقعیت جانشینی روی حلقه دی متیل بنزن. ۲۱

شکل ۲-۴: برخی از آروماتیک های چند هسته ای فشرده. ۲۲

شکل ۲-۵: فرمول تترالین یا تتراهیدرونفتالن. ۲۲

شکل ۲-۶: مکانیسم های بروز سرطان. ۲۶

شکل ۲-۷: فرمول ساختاری فنل. ۲۸

شکل ۴-۱: پوشش کارشناس و نحوه قرار گیری صحیح در حین انجام کار با ترکیبات آروماتیک زیر هود.. ۶۲

شکل ۴-۲: نمونه‌های کشت داده شده در محیط اختصاصی به اضافه فنل و نفتالین.. ۶۳

شکل ۴-۳: نتایج تست E24 فعالیت امولسیون کنندگی. ۶۷

شکل ۴-۴: فاز آلی و آبی تفکیک شده در دکانتور, فاز آلی در قسمت بالا شامل هگزان و نفتالین و فاز آبی در پایین شامل ترکیبات محیط کشت اختصاصی و باکتری می باشد… ۷۱

شکل ۴-۵: بررسی محصول PCR بر روی ژل آگارز. ۷۵

شکل ۴-۶: درخت فیلوژنی نمونه‌ها. ۹۲

شکل ۴-۷: درخت فیلوژنی نمونه‌های جداسازی شده با مشخص بودن نتایج BLAST.. 93

 

 

 

 

 

 

 


چکیده

ترکیبات آروماتیک, جز آلاینده‌های نفتی بوده که در ساختمان مولکولی آن‌ها حلقه‌های بنزنی بکار رفته و به لحاظ پایداری در محیط‌های آبی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. از آنجا که این ترکیبات بعنوان آلاینده‌های مهم در فهرست سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا آمده‌اند و از طرفی که سال ۲۰۱۳ بعنوان سال جهانی حفاظت از محیط زیست نامگذاری شده است و در دهه‌های اخیر به دلایل مختلف آلودگی آب خلیج‌فارس بعنوان یک محیط بسته دریایی به این ترکیبات افزایش یافته است. هدف از این تحقیق جداسازی و شناسایی باکتری‌های تجزیه‌کننده ترکیبات آروماتیک از نوار ساحلی استان بوشهر در خلیج‌فارس است. یکی از روش‌های کاهش آلاینده‌های مختلف, روش بیولوژیک و استفاده از میکروارگانیسم ها جهت پاکسازی این‌گونه آلاینده‌ها است. در این مطالعه تعداد ۲۵ نمونه آب, ۶ نمونه خاک و ۴ آب و خاک از نقاط مختلف با پراکنش مشخص از نوار ساحلی استان بوشهر جمع آوری گردید نمونه‌ها به محیط اختصاصی ONR7a منتقل شد, سپس در محیط نوترینت آگار کشت داده شده و بر باکتری‌های جدا شده تست‌های میزان رشد و فعالیت امولسیون کنندگی (E24) و سنجش حذف برای بررسی میزان تجزیه فنل و نفتالین انجام شد. از باکتری‌های جدا شده جهت تشخیص مولکولی, جداسازی DNA انجام شد, سپس توسط پرایمر‌های Uni_1492R و Bac 27_F مورد PCR قرار گرفت و در نهایت تعداد ۹ باکتری به عنوان تجزیه کننده فنل و نفتالین معرفی شدند. نتایج این تحقیق به وجود آلودگی به فنل و نفتالین در نوار ساحلی استان بوشهر و تفکیک منطقه‌ای هر باکتری انجامید. سپس با توجه به رسم درخت فیلوژنی و بررسی فاصله بین نمونه‌ها از صحت نتایج اطمینان حاصل شد.

 

کلمات کلیدی: تجزیه میکروبی, ترکیبات آروماتیک, منطقه ساحلی استان بوشهر, خلیج‌فارس, واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR).

 

قیمت:   ۱۲۰۰۰ تومان

 

فرمت

مطلب مشابه

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان سیاست کیفری ناظر بر سلامت حمل ونقل انرژی

عنوان: سیاست کیفری ناظر بر سلامت حمل ونقل انرژی چکیده گسترش روز افزون انشعابات غیرمجاز …