Investigation of 2,4-d biochemical degradation capabilities of bacteria isolated from 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-d) applied soil

2,4-Diklorofenoksi asetik asit (2,4-D) uygulanmış topraktan izole edilen bakterilerin 2,4-dbiyokimyasal yıkım kabiliyetlerinin incelenmesi

Abstract

2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) is a selective herbicide from the phenoxyacids group. 2,4-Dresidues in soil are known to have harmful effects on environment and human health. One of the mostimportant factors in dealing with these problems is soil bacteria that provide herbicides as a nutrientand break down. In this study, it was aimed to determine the degradation potential of this herbicideby the bacteria isolated from an agricultural field treated with 2,4-D in Balıkesir region throughspectrophotometric tests and HPLC. It was initially aimed to identify these bacteria at the molecularlevel by protein analysis. In order to achieve these goals; bacterial colonies obtained by serial selectionwere grown in the media containing three different concentrations (0.1 g/L, 0.5 g/L) of 2,4-D as theonly carbon source. Growth rates of the bacteria were monitored on the 14th day, and the amount of2,4-D remaining in the medium was measured at the same time in order to understand thedegradation ability of the bacteria. According to the results obtained; no bacteria capable of degrading2,4-D were found, however, it was observed that Acinetobacter baumannii, Acinetobactercalcoaceticus and Stenotrophomonas sp. bacteria were able to grow in the medium containing 2,4-D.

Özet

2,4-diklorofenoksi asetik asit (2,4-D), fenoksi asitler grubuna dahil olan, seçici bir herbisittir. Topraktaki 2,4-D kalıntılarının çevre ve insan sağlığına zararlı etkileri olduğu bilinmektedir. Bu sorunlar ile baş etmedeki en önemli faktörlerden birisi herbisitleri besin olarak kullanıp yıkımını sağlayan toprak bakterileridir. Bu çalışmada, Balıkesir bölgesinde, 2,4-D ile muamele edilmiş tarım arazisinden izole edilen bakterilerin, bu herbisiti yıkım potansiyellerinin spektrofotometrik testler ve HPLC yardımıyla belirlenmesi hedeflenmiştir. Öncelikle, bu bakterilerin protein analizi yöntemiyle moleküler düzeyde tanımlanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda; seri seçilimlerle elde edilen bakteri kolonilerinin, karbon kaynağı olarak yalnızca iki farklı derişimde (0.1g/L, 0.5g/L) 2,4-D içeren besiyerinde yetişmeleri sağlanmıştır. Yetiştirilen bakterilerin büyüme hızları 14. günde takip edilmiş ve bakterilerin yıkım yeteneklerinin anlaşılması için besi ortamında kalan 2,4-D miktarları aynı süre sonunda ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre bu çalışmada 2,4-D’yi yıkabilen bir bakteri bulunamamış, ancak Acinetobacter baumannii, Acinetobacter calcoaceticus ve Stenotrophomonas sp.bakterilerinin 2,4-D’li ortamda büyüyebildikleri tespit edilmiştir.