Biology.gr

biology lessons, on line lessons in biology, IB biology lessons and biology news, Μαθήματα βιολογίας για πανελλαδικές εξετάσεις, βοηθήματα, φροντιστήριο βιολογίας, βιολογικά νέα, Νίκος Μπαμπίλης

Ο φυσικός τρόπος διάσπασης των πετρελαιοκηλίδων περιλαμβάνει το μεταβολισμό των οργανικών τους ενώσεων σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό, διεργασία που αναλαμβάνει ποικιλία θαλάσσιων μικροοργανισμών (βακτήρια και μύκητες). Ωστόσο η παραπάνω διαδικασία είναι συνήθως ιδιαίτερα αργή και εξαρτάται από τους ρυθμούς ανάπτυξης των μικροοργανισμών που με τη σειρά τους επηρεάζονται από ποικιλία παραγόντων όπως η θερμοκρασία, αύξηση της οποίας ευνοεί την αποικοδόμηση και η διαθεσιμότητα οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών. Ο ρυθμός διάσπασης μιας πετρελαιοκηλίδας ποικίλει επίσης ανάλογα με τη σύστασή της που εξαρτάται από την προέλευση και την κατεργασία που υφίσταται το πετρέλαιο.

Ο χρόνος που απαιτείται για τη διάσπαση των πετρελαιοκηλίδων μπορεί να μειωθεί σημαντικά με την εφαρμογή βιοτεχνολογικών μεθόδων. Στην κατεύθυνση αυτή απαραίτητος είναι ο εντοπισμός και η απομόνωση στελεχών βακτηρίων με υψηλούς αναπαραγωγικούς ρυθμούς που τρέφονται από υδρογονάνθρακες - συστατικά του πετρελαίου. Τα στελέχη αυτά συλλέγονται από περιοχές που έχουν υποστεί ρύπανση, καλλιεργούνται εργαστηριακά και απελευθερώνονται στην περιοχή της πετρελαιοκηλίδας. Μικροοργανισμοί έχουν χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό υδάτινων συστημάτων έπειτα από ρύπανση με ακάθαρτο πετρέλαιο, πενταχλωροφαινόλη, βενζένιο και άλλους αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Ο μικροοργανισμός Pseudomonas putita διαθέτει πλασμίδιο στο οποίο εδράζονται γονίδια που του δίνουν τη δυνατότητα να μεταβολίζει βενζόλιο, ξυλένιο ή τολουένιο.

 

Το απορρυπαντικό έργο των βακτηρίων διευκολύνεται με την προσθήκη κατάλληλων θρεπτικών συστατικών, όπως το άζωτο και ο φώσφορος, που επιταχύνει την ανάπτυξή τους. Η πρώτη εφαρμογή της παραπάνω μεθόδου, της προσθήκης δηλαδή θρεπτικών συστατικών στην περιοχή της πετρελαιοκηλίδας, συνδέθηκε με τη βύθιση του δεξαμενόπλοιου Exxon Valdez και τη μεγάλη διαρροή πετρελαίου στην Αλάσκα το 1989 και ήταν επιτυχής. Η διάσπαση του πετρελαίου επιταχύνθηκε κατά 4 περίπου φορές σε μια περίοδο 30 ημερών.

Ο βιοτεχνολογικός τρόπος διάσπασης του πετρελαίου είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός συγκρινόμενος με τη μέχρι πρότινος χρήση τοξικών ή μη απορρυπαντικών για τον ίδιο σκοπό. Τα απορρυπαντικά αυτά εμποδίζουν τη φυσική διεργασία διάσπασης του πετρελαίου μετατρέποντάς το σε γαλάκτωμα. Ορισμένοι όμως οργανισμοί τρέφονται από το γαλακτωματοποιημένο αυτό πετρέλαιο με αποτέλεσμα την εισαγωγή του στα θαλάσσια τροφικά πλέγματα και τις καταστροφικές συνέπειες που αυτή επιφέρει στο οικοσύστημα. Η χρήση των συγκεκριμένων απορρυπαντικών δημιουργούσε ουσιαστικά έναν φαύλο κύκλο ανάμεσα στην πετρελαϊκή ρύπανση και στην εφαρμοζόμενη πρακτική απορρύπανσης.

Το πετρέλαιο αν και αποτελεί τη σημαντικότερη πηγή ενέργειας είναι παράλληλα και μια από τις μεγαλύτερες πηγές ρύπανσης του περιβάλλοντος. Μια εργασία που πραγματοποιήθηκε στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών έδειξε ότι τα βακτήρια είναι ικανά να αποικοδομήσουν το πετρέλαιο. Οι ερευνητές απομόνωσαν συνολικά 100 βακτήρια από θέσεις δειγματοληψίας στη λίμνη Κουμουνδούρου και στη θαλάσσια περιοχή του Ασπροπύργου. Τα βακτήρια απομονώθηκαν με τη μέθοδο των διαδοχικών αραιώσεων σε στερεό θρεπτικό υπόστρωμα με προσθήκη αργού πετρελαίου και ελέγχθηκαν για την ύπαρξη του γονιδίου της n-alkane μονοξυγενάσης. Επιλέχθηκαν βακτήρια που έφεραν το γονίδιο alkB  και στη συνέχεια αυξήθηκαν σε κλειστές υγρές καλλιέργειες. 30 βακτήρια εμφάνισαν ικανότητα βιοαποικοδόμησης σε ποσοστό πάνω του 50% και ανήκαν στα γένη Pseudomonas, Nitratireductor και Thalassospira. Τα στελέχη Nitratireductor sp., Thalassospira sp. και Pseudomonas αναπτύχθηκαν σε κλειστές υγρές καλλιέργειες  και έγινε εκτίμηση του ρυθμού και του ποσοστού βιοαποικοδόμησης. Το στέλεχος Pseudomonas sp. παρουσίασε τη μεγαλύτερη βιοαποικοδόμηση σε διάστημα 12 ημερών και σε ποσοστό 48%. Επειδή οι μικροοργανισμοί για τέτοιου τύπου διεργασίες είναι αποδοτικότεροι σε μικτές καλλιέργειες δημιουργήθηκαν τρεις ομάδες βακτηρίων με 3 διαφορετικά στελέχη η κάθε μία και χρησιμοποιήθηκαν ως εμβόλια για τη μελέτη της συνεργιστικής ικανότητας αποικοδόμησης πετρελαϊκών υπολειμμάτων. Κάθε ομάδα εμβολιάσθηκε σε κλειστές υγρές καλλιέργειες. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν ότι η ομάδα βακτηρίων που περιλάμβανε τα στελέχη Thalassospira, Nitratireductor και Stenotrophomonas, παρουσίασε τα υψηλότερα ποσοστά αποικοδόμησης της τάξης του 78%.

Συμπερασματικά η χρήση μεικτών βακτηριακών εμβολίων σε υποστρώματα πετρελαϊκών αποβλήτων απέδωσε σε τριπλάσια ποσοστά αποικοδόμησης συγκριτικά με τη χρήση μεμονωμένων στελεχών.

Print Friendly, PDF & Email

Leave a Reply


  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Youtube

Search Site

Δημοφιλή Αρθρα

Α Λυκείου: Τράπεζα θεμάτων Βιολογία (Με Απαντήσεις) 410σελ

Όλα τα θέματα (Β, Δ) απαντημένα κατά σειρά.   Από το 724-8310. Περιέχει ...

Επικοινωνία

210-3809488 nbab@biology.gr ΑΘΗΝΑ: ΓΡΑΒΙΑΣ 10-12 ΜΑΡΟΥΣΙ: ΕΡΜΟΥ & ΠΛΑΣΤΗΡΑ ΑΓ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ: ΑΓ ΙΩΑΝΝΟΥ  ΓΛΥΦΑΔΑ - ...

ΒΑΣΕΙΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2017 ...

... με βάση τα στατιστικά των τελευταίων 5 ετών (% ...

Επιτυχόντες 1994

Αναγνωστοπούλου Ντίνα Ιατρική Αθήνας Αποστολάκη Μαρία Βιολογία Αθήνας Βελτσίστα Στέλλα Ιατρική Αθήνας Γιαννακάκου Δήμητρα Ιατρική Ιωαννίνων Γομάτος Ηλίας Ιατρική ...

Μπλοκάροντας την ορμόνη της αγάπης…

Η ωκυτοκίνη είναι γνωστή ως η "ορμόνη αγάπης". Η χημική ...