Rhizosphere fungi in soil contaminated with hydrocarbons

Celem przeprowadzonych badań była izolacja i identyfikacja grzybów ryzosferowych z gleby zanieczyszczonej ropą naftową w miejscowości Żłobek(49°20'49"N 22°40'58"E) w powiecie bieszczadzkim oraz ocena ich potencjału do rozkładu węglowodorów ropopochodnych. Założono, że zanieczyszczona gleba z trudno dostępnym dla mikroorganizmów źródłem węgla, będzie bogata w różnorodne gatunki grzybów, mających zdolność do rozkładu ropy. Zanieczyszczenie gleb substancjami ropopochodnymi stanowi od wielu lat poważny problem środowiskowy. Zanieczyszczenia te dostają się do gleby w wyniku procesów wydobywczych ropy, jej przerobu w rafineriach oraz awarii podczas magazynowania paliw. Próby gleby pobrano razem z rośliną Carex sp. Prowadzono hodowle, a po otrzymaniu czystych kolonii, sprawdzono zdolność wzrostu trzech grzybów na szalkach z pożywką z dodatkiem różnych ilości ropy naftowej: kontrola-bez ropy, 150 µl, 300 µl. Dla każdego z trzech wyizolowanych grzybów rosnących na ropie eksperyment powtórzono trzykrotnie otrzymując łącznie 27 szalek. Po 5, 8 i 14 dniach wyznaczono powierzchnie i średnice Fereta kolonii. Trzy wyizolowane szczepy zidentyfikowano stosując metody molekularne: izolacje DNA, amplifikacje, sekwencjonowanie. Biosurfaktanty to związki obniżające napięcie powierzchniowe. Produkcja biosurfaktantów przez mikroorganizmy stymuluje proces biodegradacji węglowodorów. W celu sprawdzenia czy wyizolowane szczepy produkują biosurfaktanty przeprowadzono emulsification index i analizę kształtu kropel (drop collapse assay). Analiza molekularna wykazała, że grzyby te to: Exophiala moniliae, Sarocladium strictum, Mortierella alpina. Wszystkie te szczepy miały zdolność do wzrostu na pożywkach o różnej zawartości ropy naftowej. Mortierella alpina charakteryzował się najszybszym wzrostem w porównaniu z Exophiala moniliae i Sarocladium strictum, ponieważ po 14 dniu porósł już całkowicie szalkę zarówno przy 150 µl jak i 300 µl ropy naftowej w pożywce. Obecność ropy naftowej w pożywce wyraźnie ograniczała wzrost szczepu pierwszego. Przeprowadzone testy wykazały, iż gatunki te nie produkują biosurfaktantów.

The aim of the research was the isolation and identification of rhizosphere fungi from the soil contaminated with crude oil in Żłobek (49 ° 20'49 "N 22 ° 40'58" E) in the Bieszczady County and the assessment of their potential to degradation of petroleum hydrocarbons. It was assumed that the contaminated soil with a carbon source difficult to access for microorganisms would be rich in various species of fungi with the ability to decompose oil. Soil contamination with petroleum substances has been a serious environmental problem for many years. These pollutants get into the soil as a result of oil extraction processes, its processing in refineries and accidents during fuel storage. The soil samples were taken together with the Carex sp. plant. The cultivation was carried out, and after obtaining three pure colonies, the fungus growth capacity was checked on plates with a nutrient solution supplemented with various amounts of crude oil: control - no oil, 150 µl, 300 µl. For each of the 3 isolated fungi growing on oil, the experiment was repeated three times, obtaining a total of 27 dishes. After 5, 8 and 14 days, colony areas and Feret diameters were determined. The three isolated strains were identified using molecular methods: DNA isolation, amplification, and sequencing. In order to check whether the isolated strains produce biosurfactants- compounds reduce surface and interfacial tension, the emulsification index and drop collapse assay were performed. Molecular analysis showed that these fungi were: Exophiala moniliae, Sarocladium strictum, and Mortierella alpina. All these strains had the ability to grow on media with different oil content. The fungus Mortierella alpina showed the fastest growth compared to Exophiala moniliae and Sarocladium strictum because after the 14th day it had completely overgrown the dish with both 150 µl and 300 µl of crude oil in the medium. The presence of crude oil in the medium clearly limited the growth of first strain. The tests performed showed that these species do not produce biosurfactants.