DSpace Repository

ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF OIL DEGRADING MICROORGANISMS FROM ARZEW OIL REFINERY

Show simple item record

dc.contributor.author DILMI, Fatiha
dc.date.accessioned 2019-07-03T09:34:01Z
dc.date.available 2019-07-03T09:34:01Z
dc.date.issued 2019-06-19
dc.identifier.uri http://e-biblio.univ-mosta.dz/handle/123456789/11348
dc.description.abstract ABSTRACT The spills of petroleum and petroleum product, which occur during transport, storage and refining, are a major contaminant in the environment, as they produce harm to the surrounding ecosystem. Bioremediation is an efficient method used to treat petroleum hydrocarbon contaminated soil using indigenous microorganisms. The purpose of our study was to isolate, screen and identify the hydrocarbon degrading bacteria from oil polluted soil. Fifteen Oil-contaminated soil samples were aseptically collected from seven sites in Arzew oil refinery, North-West of Algeria. Physico-chemical parameters of soil samples showed that sand and loam were the predominant fractions. The soils were neutral to slightly alkaline pH, have a low salinity and highly polluted with total hydrocarbon content ranging from 2 to 86 g/kg soil. Bacterial enumeration ranged from 1.6 x 105 to 1.4 x 108 CFU/g soil indicating high bacterial count in oil-contaminated soils compared with non-contaminated one. Seventy-eight bacterial colonies with different size and color were isolated using mineral salt media supplemented with 1% of crude oil. Twenty-two bacterial isolates were screened for their best degradative abilities of crude oil, and then they were identified based on morphological and biochemical characterizations. Fifteen isolates were identified using 16S rRNA gene sequence analysis; the isolates were identified as the following genera and/or species: Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecalis, Bacillus cereus, B. anthracis, B. subtilis, Exiguobacterium aurantiacum, Lysinibacillus macroides, P. fluorescens, Burkholderia cepacia, Staphylococcus hominis and Lysinibacillus sphaericus. Six bacterial isolates ( identified as P. aeruginosa) showed a positive result with primer pair specific to alkane 1 monoxygenase gene (434bp). The ability of 12 isolated strains to degrade crude oil was carried out in a liquid medium by measuring optical density and gravimetric analysis. Results indicated that all the isolated strains had effectively utilized crude oil as carbon source. Pseudomonas aeruginosa (P2.1 and P2.3), Lysinibacillus macroides B4.2 and Achromobacter xylosoxidans P2.2 had the highest growth in the medium with crude oil and exhibited the highest biodegradation percentage with 76.37%, 60.92%, 47.46% and 45.20% respectively. The ability of individual pure isolates and bacterial consortia to degrade diesel were determined using the turbidometry method, gravimetric analysis and GC-MS analysis. The results indicate that the bacterial consortium and Pseudomonas aeruginosa P2.1 showed the best growth in MSM with diesel and exhibited the highest biodegradation percentage of diesel with 79.62% and 64.81% respectively. The consortium showed the greatest effect of diesel degradation compared to individual strains. The GC-MS analysis revealed that the consortium and individual isolates degrade the aliphatic fraction greater than the aromatic fraction .All compounds in diesel were highly reduced and particularly in bacterial consortium where n-alkanes (from C9 to C26) were almost completely degraded after 15 days of incubation. The optimal culture conditions (temperature, pH, salinity, agitation speed) for the maximum biodegradation of crude oil by bacterial isolates were determined. This study indicates that the contaminated soil samples contain a diverse population of hydrocarbon degrading bacteria and these strains could be used for the bioremediation of oil-contaminated soil and other oil waste. Keywords: Isolation, characterization, biodegradation, microorganism, crude oil, diesel, 16S rRNA, contaminated soil, ARZEW oil refinery. ISOLEMENT ET CARACTÉRISATION DES MICRO ORGANISMES CAPABLE DE DEGRADER LE PETROLE DE LA RAFFINERIE D'ARZEW DILMI. F RESUME Les déversements du pétrole et des produits pétroliers, qui se produisent pendant le transport, le stockage et le raffinage constituent un contaminant majeur dans l’environnement puisqu’ils nuisent à l’écosystème. La bioremédiation est une méthode efficace pour traiter le sol contaminé par des hydrocarbures pétrolier en utilisant des microorganismes indigènes. Le but de notre étude était d’isoler, de cribler et d’identifier les bactéries dégradant les hydrocarbures présents dans les sols pollués. Quinze échantillons du sol contaminé par les hydrocarbures pétrolier ont été prélevés de manière aseptique sur sept sites de la raffinerie d'Arzew, dans le nord-ouest de l'Algérie. Les paramètres physicochimiques des échantillons du sol montrent que le sable et le limon sont des fractions prédominantes. Les sols ont un pH neutre à légèrement alcalin. Nos échantillons de sol ont une faible salinité, ils sont limités en matières organiques et fortement pollués avec une teneur totale en hydrocarbures allant de 2 à 86 g / kg. Le dénombrement bactérien variait de 1.6 x 105 à 1.4 x 108 UFC/g de sol, indiquant un nombre élevé de bactéries dans les sols contaminés par les hydrocarbures par rapport aux sols non contaminés. Soixante-dix-huit colonies bactériennes avec différentes tailles et couleurs ont été isolées à l'aide d’un milieu minéral additionnés de 1% de pétrole brut. Vingt-deux isolats bactériens ont été sélectionnés en vertu de leurs meilleures capacités de dégradation du pétrole brut. Ensuite, ils ont été identifiés sur la base de la caractérisation morphologique et biochimique. 15 isolats ont été identifiés par la méthode de séquençage du gène ARNr 16S. Les isolats ont été par la suite identifiés comme appartenant aux genres et /ou espèces suivants: Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecalis, Bacillus cereus, B. anthracis, B. subtilis, Exiguobacterium aurantiacum, Lysinibacillus macroides, P. fluoresoresens, Staphylococcus hominis et Lysinibacillus sphaericus. Six isolats bactériens (identifiés comme P. aeruginosa) ont montré un résultat positif avec une paire d'amorces spécifique du gène de l'alcane 1 monoxygénase (434 pb). L’étude de la capacité de 12 souches isolées à dégrader le pétrole brut a été réalisé en milieu liquide par la mesure de la densité optique et l’analyse gravimétrique. Les résultats ont montré que toutes les souches isolées avaient utilisé efficacement le pétrole brut comme source de carbone. Pseudomonas aeruginosa (P2.1 et P2.3), Lysinibacillus macroides B4.2 et Achromobacter xylosoxidans P2.2 présentent la plus forte croissance dans un milieu contenant du pétrole brut et le pourcentage le plus élevé de biodégradation avec 76.37%, 60.92%, 47.46% et 45.20. %, respectivement. La capacité des isolats purs et de consortium bactérien à dégrader le diesel a été déterminée à l'aide de la méthode de turbidimétrie, d'une analyse gravimétrique et d'une analyse GC-MS. Les résultats ont montré que le consortium bactérien et Pseudomonas aeruginosa P2.1 présente une meilleure croissance dans MSM avec du diesel. Ils ont présenté le pourcentage le plus élevé de biodégradation du diesel avec 79,62% et 64,81% respectivement. Le consortium a montré le plus grand effet de dégradation des hydrocarbures par rapport aux souches individuelles. L'analyse GC-MS a révélé que le consortium et les isolats individuels dégradent plus la fraction aliphatique par rapport à la fraction aromatique. Tous les composants du diesel ont été fortement réduits, et en particulier avec consortium bactérien où n-alcanes (de C9 à C26) ont été complètement dégradé après 15 jours d'incubation. Dans le but d'améliorer la dégradation des hydrocarbures, les conditions de culture (température, pH, salinité, vitesse d'agitation) ont été optimisées pour les isolats bactériens. Notre étude confirme que les échantillons du sol contaminé contiennent une population diverse de bactéries capable de dégrader les hydrocarbures. Ces souches peuvent être utilisées pour la bioremédiation des sols contaminés par les hydrocarbures et autres déchets d'huile. Mots clés: Isolement, caractérisation, biodégradation, microorganisme, pétrole brut, diesel, ARNr 16S, sol contaminé, raffinerie d’ARZEW. ملخص حػد حظسباث البترول ومىخجاجه التي جددر أزىاء الىقل، الخخصٍ والخكسٍ س م أبسش الملىزاث البيئيت هظسا للظسز الكبير الري جددزه في الىظام البيئي. وحػخبر المػالجت الحيى تٍ باطخخدام الكائىاث الدقيقت طسٍ قت فػالت لمػالجت التربت الملىزت بالىفط. تهدف هره الدزاطت الى غصل و حشخيص وجدد دً البكخيرً ا المدللت للىفط م جسبت ملىزت بهرا الأخير؛ وخلال هره الدزاطت جم جمؼ خمظت غشس غيىت م التربت الملىزت بالىفط م طبػت مىاقؼ في مصفاة أزش ىٍ، الكائىت شمال ؾسب الجصائس. وبمػا ىًت الخصائص الفيزً ائيت والكيميائيت لػيىاث التربت وجد أن السمل والطين هما الجصءان الظائدان فيها، وأنها جدخىي غلى وظبت ملىخت مىخفظت، وهي ملىزت بيظب غاليت بمجمىع هيدزوكسبىهاث 1.4 وخدة قادزة عى x 1.6 إلى 108 x هفطيت جتراوح م 2 إلى 68 ؽ / كلغ . في خين جساوح الخػداد البكخيري م 105 الىم ى لكل ؾسام واخد م التربت مما شٌير أنها جدخىي غلى حػداد بكخيري غالٍ مقازهت مؼ التربت ؾير الملىزت. ٪ جم غصل 86 مظخػمسة بكخيرً ت ذاث أحجام وألىان مخخلفت باطخخدام وطط مػدوي دًخىي غلى 1 م الىفط الخام. وقد جم اهخقاء وجدد دً ازىين وغشسٍ طلالت بكخيرً ت بالىظسالى قدزتها الػاليت غلى جدليل الىفط الخام، وم زم جدد دًها م خلال الخصائص المسفىلىجيت و البيى كيميائيت. وكاهذ 11 طلالت بكخيرًت فقط 18 و قد S ARNr مىطىع الخىصيف الجصٍ ئي، وذلك وفقا لطسٍ قت الدظلظل الجيني لمىززت الحمع الىىوي السٍبي وصفذ الظلالاث البكخيرً ت المػصولت غلى أنها الأجىاض و / أو الأهىاع الخاليت : Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans, Staphylococcus haemolyticus, Enterococcus faecalis, Bacillus cereus, B. anthracis, B. subtilis, Exiguobacterium aurantiacum, Lysinibacillus macroides, P. fluorescens, Burkholderia cepacia, Staphylococcus hominis و Lysinibacillus sphaericus. هديجت إ جًابيت مؼ البادئت الأولى المطابقت P. aeruginosa في خين أبدث 6 طلالاث بكخيرًت م هىع 434 )، وقد جم اخخباز قدزة 12 طلالت مػصولت غلى جدليل الىفط في وطط bp) alkane 1 monoxygenase للمىززت مػدوي م خلال قياض الكثافت الظىئيت والخدليل الكخلي. خيث أشازث الىخائج إلى أن جميؼ الظلالاث المػصولت لها القدزة غلى اطخخدام الىفط الخام كمصدز وخيد للكسبىن . كما لىخظ أن أغلى مػدل همى كان لدي طلالاث Achromobacter xylosoxidans و B4.2 Lysinibacillus macroides ،)P و 2.3 P2.1( Pseudomonas aeruginosa وهي الظلالاث هفظها التي خققذ أغلى مظخى اٍث الخدليل البيىلىجي، بديث جاءث وظبها غلى الخىالي P2.2 . 47.46% و% 45.20 ،60.92% ،76.37% وم جاهب آخس جم اخخباز قدزة الظلا لاث المػصولت )مىفسدة ومجخمػت( غلى جدليل الد صًل م خلال وقد دلذ الىخائج غلى أن أغلى مظخى اٍث الىمى في وطط .GC-MS قياض الكثافت الظىئيت،الخدليل الكخلي وجدليل وأن أغلى مػد لاث .Pseudomonas aeruginosa P مػدوي مصود بالد صًل كان لدي المجمؼ البكخيري وطلالت 2.1 بيظبت Pseudomonas aeruginosa P الخدليل البيىلىجي كاهذ للمجمؼ البكخيري بيظبت 86.82 ٪ وجليها طلالت 2.1 ٪88.61 ، وخلصذ الىخائج أن لدي المجمؼ البكخيري قدزة غاليت غلى الخدليل البيىلىجي للد صًل مقازهت بالظلالاث أن المجمؼ البكخيري والظلالاث الفسد تً دًللان بشكل أكبر الجصء الأليفاحي GC-MS الفسد تً، بيىما كشف جدليل للد صًل مقازهت بالجصء الػطسي وأن هىاك اهخفاض في جل مسكباث الد صًل و بشكل خاص غىد اطخخدام الخجمؼ وهرا بػد 11 ىًما م الخدظين. )C إلى 26 C م 9 ( n-alkane البكخيري وجد أن هىاك اهخفاض كلي لمسكباث وأخيرا جم جدد دً الظسوف المثلى )دزجت الحسازة و دزجت الحمىطت و الملىخت و التهى تٍ( التي جمىذ الظلالاث البكخيرًت قدزة غاليت غلى الخدليل البيىلىجي للىفط. خلصذ الدزاطت إلى أن غيىاث التربت المدزوطت جدخىي غلى مجمىغت مخىىغت م البكخيرً ا المدطمت للىفط و مٍك اطخخدام هره الظلالاث في المػالجت الحيى تٍ للتربت الملىزت بالىفط والىفا اًث الىفطيت الأخسي. الكلمات المفتاحية: الػصل، الخىصيف، الخدليل البيىلىجي، الكائىاث الحيت الدقيقت، الىفط الخام، الد صًل، حظلظل الجين ARNr S .، مصفاة أزش ى الىفطيت بالىفط 18 ، التربت الملىزت en_US
dc.language.iso en en_US
dc.subject Isolation, characterization, biodegradation, microorganism, crude oil, diesel, 16S rRNA, contaminated soil, ARZEW oil refinery..-Isolement, caractérisation, biodégradation, microorganisme, pétrole brut, diesel, ARNr 16S, sol contaminé, raffinerie d’ARZEW..-الػصل، الخىصيف، الخدليل البيىلىجي، الكائىاث الحيت الدقيقت، الىفط الخام، الد صًل، حظلظل الجين ARNr S .، مصفاة أزش ى الىفطيت بالىفط 18 ، التربت الملىزت en_US
dc.title ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF OIL DEGRADING MICROORGANISMS FROM ARZEW OIL REFINERY en_US
dc.type Thesis en_US


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Browse

My Account