جداسازی و غربال گری باکتری بومی سیتروباکتر با تحمل پذیری بالا به نیکوتین و معرفی آن به عنوان بیوکاتالیست برای پاک سازی زیستی نیکوتین

نیکوتین از آلکالوئیدهای گیاهی سمی است که سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا آن را از سال 1994در زمره مواد خطرناک برای سلامت انسان و محیط زیست قرار داده است. پژوهش حاضر، در زمینه غربال گری باکتری های مقاوم به نیکوتین برای استفاده به عنوان بیوکاتالیست در پاک سازی نیکوتین از مکان های آلوده انجام شده است.
نمونه های خاک جمع آوری شده از 12 مزرعه زیر کشت توتون به عنوان محل های هدف برای نمونه گیری انتخاب شد. غنی سازی جدایه های باکتری تجزیه کننده نیکوتین در محیط های پایه نمکی حاوی نیکوتین به عنوان تنها منبع کربن و ازت انجام شد. آزمون الگوی تحمل پذیری ذاتی جدایه ها به نیکوتین با استفاده از روش رقت در آگار انجام شد. تعیین هویت سویه منتخب بر اساس آزمون های فنوتیپیک و فیلوژنیک انجام شد. به منظور تعیین شرایط مطلوب حذف نیکوتین در سویه منتخب، اثر غلظت نخستین نیکوتین، زمان گرماگذاری و اثر منابع کربن و ازت کمکی بررسی شد. اندازه گیری میزان نیکوتین باقی مانده با استفاده از کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) انجام شد.
از مجموع 20 سویه جداشده تجزیه کننده نیکوتین، سویه باکتری TPS2 بالاترین مقاومت و حذف نیکوتین را نشان داد. نتایج آزمون های فنوتیپیک و فیلوژنیک نشان داد که سویه یاد شده به جنس سیتروباکتر (با کد شناسایی KM110046 در بانک ژن) تعلق دارد. بر اساس نتایج به دست آمده از آزماش های نیکوتین زدایی در سویه TPS2، پس از گذشت 60 ساعت کمابیش 100 درصد نیکوتین حذف شد. البته در شرایطی که 5/2 گرم در لیتر نیکوتین همراه با 5/2 گرم در لیتر قند فروکتوز استفاده شد.
نتایج نشان داد که باکتری سیتروباکتر غربال گری شده گزینه مناسبی برای پاک سازی زیستی نیکوتین از پساب صنایع و مکان های آلوده است. انتظار می رود که با استفاده از این بیوکاتالیست میکروبی بتوان مشکلات زیست محیطی ناشی از نیکوتین سمی را کاهش داد. مطالعه اخیر نخستین گزارش از معرفی یک میکروارگانیسم بومی تجزیه کننده نیکوتین است.