ELAZIĞ YÖRESİNDE YAYGIN OLARAK KULLANILAN PESTİSİTLERİN BACİLLUS SP., PSEUDOMONAS SP., KARIŞIK KÜLTÜR VE TOPRAK MİKROORGANİZMALARI İLE PARÇALANMA DURUMLARININ İNCELENMESİ

Abstract

Doktora Tezi ELAZI? YÖRESİNDE YAYGIN OLARAK KULLANILAN PESTİSİTLERİN BACILLUS SP, PSEUDOMONAS SP., KARIŞIK KÜLTÜR VE TOPRAK MİKROORGANİZMALARI İLE PARÇALANMA DURUMLARININ İNCELENMESİ Metin DI?RAK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı 1993, Sayfa: 124 Günümüzde, teknolojik gelişmeler insanlığa sağladığı faydalar yanında, sağlığını da tehlikede bırakan bir takım problemleri de beraberinde getirmiştir. Tarımsal mücadelede uygulanan ve gıdalar yolu ile vücuda alınarak biriken pestisitler ve bunların kalıntıları, önemli problemlerden birisidir. Bu problem bölgesel olmayıp, milletlerarası ticaret ve ulaşım sonucunda bütün dünyayı ilgilendirmektedir. Bu çalışmada, Elazığ ve yöresinde yaygın olarak kullanılan pestisitlerden Chlorpyrifos- methyl, Diazinon, Ethion, Methidation ve Pirimiearb' in Bacillus megaterium DSM 32, S. subtilis IMG 22, Pseudomonas aeruginosa DSM 50071, P. fluoroscens, Escherichia coli ATCC 25922 ve Toprak mikroorganizmaları tarafından parçalanma durumları araştırılmıştır. Pestisitlerin bakteriler tarafından parçalanma durumu, Mineral Salts Yeast Ekstrakt (MSYE) ve Minimal Glukoz Medium (MGM) da, 5±1, 15±1, 25±0.1 ve 35±0.1 °C de inkübe edilerek araştırılmıştır. Pestisit ilave edilen besiyerine saf bakteri kültürleri ve zenginleştirilmiş toprak kültürü aşılanmıştır. Bakteri aşılanmayan besiyeri de kontrol olarak kullanılmıştır. Hazırlanan bu ortam 30 - 40 gün süreyle inkübe edilmiştir. Belirtilen sürenin farklı günlerinde (2, 4, 8, 16, 32 ve 40 gün) kültürdeki pestisit benzen (Ferak Berlin) veya etil asetatla (Merck, Darmstadt) ekstrakte edilmiş ve Packard marka 439 model gaz kromatografısinde, Azot-Fosfor dedektörü kullanılarak analiz edilmiştir. Kültürdeki mikroorganizmaların gelişme durumları, 550 nın dalga boyunda spektrofotometre ile tesbit edilmiştir. Okunan absorbans değerine tekabül eden canlı bakteri sayısı Plak Kültürü Metodu ile belirlenmiştir.Çalışmada Kullandığımız Chlorpyrifos-methyl, tüm mikroorganizmalar tarafından parçalanmıştır. 35 °C de inkübe edilen kültürde inkübasyonun 32. günü pestisitin %1 1.4-16.4 ü B. megaterium DSM 32 tarafından parçalanmıştır. Kültür 25 °C de inkübe edilince, buharlaşma yolu ile kaybolma 35 °C ye göre daha az olmuştur. Diazinonun B. megaterium DSM 32 ve B. subtilis IMG 22 tarafından parçalanamadığı tesbit edilmişltir. £ coli ATCC 25922, 37 °C de inkübe edilince inkübasyonun 30. günü Diazinonun % 18.2 sinin parçalandığı görülmüştür. Aynı şekilde, Pseudomonas sp. ve toprak mikroorganizmalar tarafından belirtilen pestisitin parçalandığı bulunmuştur. Ethion, 0. subtilis IMG 22 ve E. coli ATCC 25922 dışında diğer mikroorganizmalar tarafından parçalanmıştır. B. megaterium DSM 32, 35 °C de inkübe edilince pestisit parçalanmasının 24. saatten itibaren hızlandığı ve 8. günde % 68.1 nin bakteri tarafından parçalandığı tesbit edilmiştir. Methidation ihtiva eden kültür 35 °C de inkübe edilince, 8. günden sonra kontrol ve kültürde pestisit bulunamamıştır. Bu süre içinde pestisitin % 42.1-50 i uçarak kaybolmuştur. Methidation, araştırmada kulllandığımız B. subtilis IMG 22 ve P. fluoroscens tarafından parçalanamamıştH-. Toprak mikroorganizmaları 35 °C de inkübe edilince methidationun 2. günde % 15.8 i, 4. günde % 59.8 inin parçalandığı görülmüştür. Pirimicarb, sadece toprak mikroorganizmaları tarafından 35 °C de parçalanmıştır. Diğer bakteriler Pirimicarbı 25 ve 35 °C de parçalayamamıştır. Ancak, pestisitin 35 °C de % 35 nin, 25°C de % 25 nin uçarak kaybolduğu tesbit edilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Pestisit Biyolojik parçalanma, Toprak mikroorganizmalan, Saf bakteri kültürleriSUMMARY PhD Thesis DEGRADATION OF PESTICIDES USED COMMONLY IN ELAZI? PROVINCE BY BACILLUS SP, PSEUDOMONAS SP., SOIL MICROORGANISMS AND IN MIXED CULTURE Metin DI?RAK Univesty of Fırat Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biology 1993, Page: 124 Nowadays, tecnological development has ensured the welfare of human beings also, brought forth hazardous problems to human health. One of these problems is pesticide residues that accumulate in the human bodies. Pesticides are used for plant protection and therefore are taken in through the contaminated food. This problem is not considered locally; because of the international commerce and communication it has become a problem of the whole world. In this investigation, degradation of pesticides (Chlorpyrifos-methyl, Diazinon, Ethion, Methidation and Pirimicarb) which are commonly used in Elazığ province by Bacillus megaterium DSM 32, S. subtilis IMG 22, Escherichia coii ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa DSM 50071, P. fluoroscens and soil microorganisms has been studied. Degradation of pesticides by bacterium was studied in Mineral Salts Yeast Extract (MSYE) and Minimal Dextros Medium (MGM) incubated at 5±1, 15±1, 25±0.1 and 35±0.1 °C.The pesticides supplemented medium was inoculated with pesticides-enrihment soil culture and pure bacterial cultures. Uninoculated medium served as controls. This medium that prepared was incubated for 30-40 days. At the different period of incubation (2, 4, 8, 16, 32, 40 days) pesticides were extracted with benzene (Ferak Berlin) or ethyl acetate (Merck, Darmstadt) and analysed in a Packard gas chromatograph model 439 using a Nitrogen - Phosphorus specific detector. Development of microorganisms in cultures determined with spectrophotometer at 550 nm. Bacteria counts determined with Plate Count method.IV The Chlorpyrifos-methyl used in this study has been degradated by all microorganisms. The 11.4-16.4 % of pesticide which incubated in a culture at 35 °C has been degradated by 6. megaterium DSM 32 at 32 th days of incubation. When the culture incubated at 25 °C the losses of pesticide with evaporation was less than 35 °C. It has been determined that Diazinon could not be degradated by B. megaterium DSM 32 and S. subtilis IMG 22. When E coli ATCC 25922 incubated at 37 °C It has also been determined that the 18 % of Diazinon was degradated on 30 th days of incubation. This pesticide has been degradated by Pseudomonas sp. and soil microorganisms, as well. Ethion has been degradated by all microorganisms except B. subtilis IMG 22 and E coli ATCC 25922. The degradation of pesticide was gained speed after 24 hours when S. megaterium DSM 32 incubated at 35 °C and 68.1 % of its was degradated by B. megaterium DSM 32 at 8 th day of incubation. When the culture which contains methidation incubated at 35 °C the pesticide could not be found both in control and in culture 8 days later during which 42.1-50 % pesticide has been evoporated. The methidation could not be degradated by B. subtilis IMG 22 and P. fluoroscens which we used in this investigation. When the soil microorganisms incubated at 35 °C, the 15.8 % and 59.8 % of methidation has been degradated, at 2 nd and 4 th day of incubation respectively. The Pirimicarb has been degradated by only soil microorganisms at 35 °C. Other bacterium could not be degradate the Pirimicarb at 25 °C and 35 °C. However, 35 % of the pesticide at 35 °C and 25 % of its at 25 °C has been evaporated. KEY WORDS: Pesticide, Biodegradation, Soil microorganisms, Pure bacterial culture