وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
شاید در همین لحظه این سوال در ذهن شما مطرح شده که چطور میکروب ها محیط زیست ما را پالایش می کنند. در این مقاله نمونه هایی از همکاری این موجودات میکرو با ما برای پاکسازی آلودگی هایی که ما به طبیعت تقدیم کرده ایم را مشاهده می کنید.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

نقش میکروب ها در پاکسازی محیط زیست


شاید در همین لحظه این سوال در ذهن شما مطرح شده که چطور میکروب ها محیط زیست ما را پالایش می کنند. در این مقاله نمونه هایی از همکاری این موجودات میکرو با ما برای پاکسازی آلودگی هایی که ما به طبیعت تقدیم کرده ایم را مشاهده می کنید.

نقش میکروب ها در پاکسازی محیط زیست

استراتژی پاکسازی آلودگی ها با استفاده از میکروب هایی که به طور طبیعی یا در اثر تغییر ژنتیکی، قابلیت پالایش محیط زیست ما را یافته اند «بازسازی زیستی» یا bioremediation نامیده می شود. بیورمدیشن ابزاری خواهد بود برای استفاده باگ ها در مقابل جیوه، نشت نفت و زباله های رادیواکتیو و آلودگی های دیگر.

میکروب ها عامل نهایی دفع زباله، پوسیدن اجساد، تجزیه و خنثی کردن لاشه برگ های  روی سطح زمین، در  طبیعت هستند. در حقیقت، آنها به قدری در این کار خوب عمل می کنند که نظر دانشمندان را جلب کرده اند تا آنها را برای پاکسازی آلودگی های محیط زیست به خدمت بگیرند.

این مفهوم بیورمدیشن نامیده می شود، و شامل استفاده از میکروارگانیسم هایی است که به طور طبیعی عاشق خوردن آلودگی ها اند و یا با دستکاری های ژنتیکی به آنها طبع سموم داده شده است. دانشمندان برای پاکسازی محل های آلودگی هایی نظیر PCB، نفت، زباله های رادیواکتیو، گازولین و جیوه میکروب هایی را طراحی یا مستقر می کنند و تحقیقات جدید بیورمیدیشن به طور منظم ظهور می یابند.

نقش میکروب ها در پاکسازی محیط زیست

بهینه سازی ژنتیکی

در مطالعه ی اخیری که در مجله بیوتکنولوژی BMC  منتشر شده است، محققان در دانشگاه پورتوریکو باکتری E. coli  (از باکتری های معمول آزمایشگاهی) را با ژن هایی که نه تنها این امکان را فراهم می کند تا میکروارگانیسم ها در جیوه زنده بمانند، بلکه آن را از محل آلوده شده بزدایند، اصلاح کرده اند. ژن های مورد نظر پروتئین هایی به نام متالوتیانین و فسفات کیناز تولید می کنند که که به باکتری اجازه می دهند تا مقاومت به جیوه یابد و مقدار زیاد از این فلز سنگین درون سلول ارگانیسم تجمع یابد و به این ترتیب به دام بیافتد.

نقش میکروب ها در پاکسازی محیط زیست

جیوه واقعاً سمی است و موجود طبیعی وجود ندارد که بتواند آن را از محیط پالایش کند. با این حال برخی موجودات هستند که آن را خطرناک تر می سازند. آنها جوه یونی یا عنصر جیوه را که از سایت های صنعتی نظیر نیروگاه های زغال سوزی خارج می شود به نسخه سمی تر آن؛ متیل جیوه، تبدیل می کنند. متیل جیوه می تواند در گیاهان و جانوران تجمع یابد، و هرچه به راس زنجیره غذایی نزدیک تر شویم این تجمع بسیار سمی تر خواهد بود.

میکروب ها عامل نهایی دفع زباله، پوسیدن اجساد، تجزیه و خنثی کردن لاشه برگ های روی سطح زمین، در طبیعت هستند

هدف از ایجاد این باکتری تراریخت جداسازی آلودگی جیوه پیش از آنکه باکتری های طبیعی آن را تبدیل به ترکیب سمی تر متیل جیوه کنند، می باشد. با توجه به مقررات سخت برای آزادسازی موجودات اصلاح ژنتیکی شده در محیط زیست، باکتری تراریخت در محیط زیست وارد نخواهند شد. در عوض، این باکتری ها در فیلترهایی جاسازی می شوند و کار خود را در فیلتر ها انجام می دهند که در محل آلودگی آورده می شوند و برای فیلتر کردن جیوه از آب استفاده می شوند. حتی این امکان وجود دارد که جیوه جدب شده توسط این باکتری ها را برای استفاده در صنایع بازیافت کرد، چراکه جیوه در بسیاری از صنایع بسیار با اهمیت است.

کمک رسانی به طبیعت

ایجاد میکروب های اصلاح ژنتیکی شده، برای انجام کارهای آلودگی زدایی تنها زمانی واقعاًً مفید واقع می گردد که با آلودگی های نظیر جیوه مواجه باشیم، جایی که باکتری طبیعی که قادر به انجام کار باشد نشناسیم. در اکثر موارد بیورمدیشن دیگر، طبیعت تنها اندکی به دست یاری ما نیاز دارد.

باکتری های آلودگی خور، بخش اعظم توجه مطبوعات را در مورد اخبار فجایع نشت نفت به آب ها به خود اختصاص می دهند.

نقش میکروب ها در پاکسازی محیط زیست

موسسان علمی خالص سازی  مشتاق به سهیم کردن سوپرباگ های نفت خورشان در تلاش های پاکسازی اند. اما، در واقع، میکروب هایی که از قبل آنجا بودند در راس وجود داشنتند. «تقویت زیستی» یا Bioaugmentation در محیط باز موثر نیست. بیواگمانتاسیون نوعی از بیورمدیشن است که شامل افزودن ارگانیسم ها به طور مستقیم به محیط باز است. اما میکروب هایی که با محیط سازگار نیستند، به سرعت می میرند.

به جای افزودن میکروارگانیسم ها به محیط زیست، اغلب بهترین راه برای خلاص شدن از آلودگی شیمیایی محیط، کمک کردن به باکتری هایی است که از قبل به این کار مشغول بوده اند. برای مثال در بررسی های نشت طبیعی نفت در خلیج مکزیک، وجود اجتماعات میکروب هایی را یافتند که می توانستند نفت را تجزیه کنند و یا دست کم بخشی از آن را تجزیه کنند.

افزودن مواد مغذی به آب در محل نزدیک به نشت نفت و یا مشتقات آن، می تواند به رشد جمعیت این باکتری ها کمک کند. برای مثال تحقیقات در مرکز بیوتکنولوژی محیط زیستی در دانشگاه برکلی کالیفرنیا نشان می دهد که تزریق دوزهای پایین متان در جایگاه آلوده به رشد باکتری های متان دوست (متانوتروف ها) کمک می کند. متانوتروف ارگانیسمی که عاشق متان است و آنزیم هایی تولید می کند که قادر است به کمک آنها حلال های کلر و 300 ترکیب دیگر را تجزیه کند.

 

 

 

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

Lovley, DR (2003). Cleaning up with genomics: applying molecular biology to bioremediation. Nature Reviews. Microbiology. 1 (1): 35–44.

Oscar N Ruiz et al. Characterization of mercury bioremediation by transgenic bacteria expressing metallothionein and polyphosphate kinase. BMC Biotechnology 2011, 11:82.   Popular mechanics

       

مطالب مرتبط:

کاربرد فناوری‌های زیستی در کاهش آلودگی‌ هوا و مصرف انرژی

تنوع زیستی چیست؟

وقتی تنوع زیستی تهدید می شود

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین