طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه
طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه
طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه فاضلاب از طریق تشخيص باكتري ها و از روشهاي طبقه بندي فيزيكي (مرفولوژي) و مشخصات متابوليكي (آنـاليز فنوتيـپ) است. با ابزارهاي پيشرفته بيولوژي مولكولي، هم اكنون تشخيص باكتريها براساس اطلاعـات ژنتيكي سلولي صورت مي گيرد. واحد پايه رده بندي در تـشخيص بـاكتري، گونـه مـي باشـد. گونـه مجموعه اي از سويه هاي مشابه باكتريايي است كه مشخصات آنها بطـور خاصـي از گروههـاي ديگـر باكتري متمايز است.
گونه هايي كه داراي يك ويژگي مشترك يا بيشتر باشـند، تحـت عنـوان جـنس ناميده مي شوند. تمام باكتري ها يك جنس و يك گونه دارند. نام جنس با حروف بزرگ نوشته مي شـود و قبل از نام گونه قرار دارد و ميتوان بصورت خلاصه قبل از نام گونه ذكر كرد. نـام جـنس و گونـه بـه صورت ايتاليك نوشته مـيشـود.
بـراي مثـال باکتری های رشته ای از جـنس باسـيلوس داراي چنـدين گونـه شـامل باسـيلوس سـوبتيليس،B.subtilisباسـيلوس سـرئوس B.cerusوباسـيلوساسـتراترموفيلوس B.stearothermophilis است كه بر اساس ويژگيهاي مرفولـوژي، فيزيولـوژي و اكولـوژي طبقـه بنـدي شـده انـد.
كاربرد فرآيندهاي تصفيه بيولوژيكي پيـشرفته تـر و گـسترش اسـتفاده از ابزارهـاي مولكـولي بـراي كاربردهاي ميكروبي، توجه مهندسين محيط زيـست از گونـه هـاي عمـومي ميكروارگانيـسم بـه درك حضور و نقش گونه هاي خاص باكتري در سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي گسترش يافته است. همچنين، مهندسين محيط زيست نشان داده اند چگونه مي توان شـرايط خـاص را در سيـستم هـاي مهندسي كنترل كرد تا نيروهاي انتخاب كننده مناسب براي رشد ميكروارگانيسم هاي مورد نظر ايجاد شود. بنابراين طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه و مشخصات متابوليكي آنها خيلي مهم اسـت.
طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه
روشهاي متداول مورد استفاده در رده بندي براي تشخيص بـاكتري بـر مبنـاي مشخـصات فيزيكـي و ويژگيهاي متابوليكي باكتري استوار است. براي كاربرد اين روش، ابتدا بايد يك محيط كـشت خـالص تهيه شود. كشت خالص ممكن است با چند بار رقيق سازي و رشد در محيط جامد انتخابي تهيه شود. سلولها برداشت مي شوند و در محيط كـشت خـالص بـا اسـتفاده از تكنيك هـاي استريليزاسـيون بـراي جلوگيري از آلودگي، رشد داده مي شود.در بعضي موارد جداسازي يك گونه امكان پذير نمـي باشـد. زيرا ميكروارگانيسم مورد نظر نياز به رشد سينرژيستي با ساير گونه ها دارد و يا يك عامـل ويـژه رشـد در محيط وجود ندارد. از نظر تاريخي، انواع آزمايشهايي كه براي مشخص كردن باكتري در يك محيط كشت مورد استفاده است عبارتنـد از:
- مـشاهدات ميكروسـكوپي بـراي تعيـين مرفولـوژي (انـدازه و شكل)
- نوع گرم (مثبت يا منفي) بر مبناي جذب رنگ كريستال ويوله توسط ديواره سلولي بـاكتري
- نوع گيرنده الكترون (مانند اكسيژن محلول ، دي اكسيد كـربن و غيـره) كـه در واكنـشهاي اكـسيد و احيـاء استفاده مي شود.
- نوع منبع كربن مورد استفاده براي رشد سلول.
- توانايي استفاده از منابع مختلف سولفور و نيتروژن.
- نيازهاي غذايي.
- تركيب شيميايي ديواره سـلولي.
- مشخـصات سـلول شـامل رنگدانه ها،سگمنتها، انكلوژنهاي سلولي و محصولات ذخيره اي
- مقاومـت بـه آنتـي بيوتيكهـا
- تأثيرات محيطي مانند دما
طبقه بندي ميكروارگانيسم ها تصفیه به روش فيلوژني
در اواخر دهه ،1970 ميكروبيولوژيست ها شروع به استفاده از ابزارهايي كردند كه بـه آنهـا اجـازه مـي داد ميكروارگانيسم ها را در سطح مولكولي مطالعه كنند و روابط ژنتيكي مرتبط با تاريخ تكامل زندگي سلول را مشاهده كنند. توصيف ميكروارگانيسم بر اساس اطلاعات ژنتيكي و محل تكامل در طول زمان تحت عنوان فيلوژني مي باشد كه يكي از رايج ترين روشها براي طبقه بندي و تشخيص است.
براي تشخيص دقيق ميكروبها و تعيين ارتباطات صحيح تكاملي بين گونه هـا، انتخـاب مـاده ژنتيكـي سلول لازم است. كد ژنتيكي RNAريبوزومي بعنوان ساعت تكاملي بـراي تـشخيص سـلولي انتخـاب شده است؛ زيرا اين كد دارای شرایط زیر است :
- از نظر تكاملي مهم است.
- در فواصل زماني طولاني تغيير نداشته است
- شامل تعداد زيادي از توالي هاي نوكلئوتيدي است؛ بطوريكه تشابه در ايـن تواليهـا بـين دو ارگانيـسم مختلف بيانگر يك رابطه تكاملي بين آنها است.
