Ağır Metal ile Kontamine Toprakta Fungal Mikrobiyomun Metagenomik Analizi


Creative Commons License

Çebi Kılıçoğlu M.

TURKISH JOURNAL OF AGRICULTURE: FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, cilt.11, sa.9, ss.1671-1677, 2023 (Hakemli Dergi)

Özet

Gelişen sanayi faaliyetleri ile birlikte günümüzün en önemli sorunlarından biri haline gelen ağır metal kontaminasyonu tüm canlı organizmalar için ciddi bir tehdittir. Bazı funguslar ağır metallere karşı direnç mekanizmalarına sahiptir ve bu durum iyileştirme süreçleri için sürdürülebilir bir yaklaşım olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmanın amacı ağır metal kontaminasyonunun yüksek oranlarda olduğu alanlardaki dirençli fungal mikrobiyotayı belirleyerek ağır metallerin biyolojik ıslah yaklaşımlarına ışık tutmaktır. Araştırmada yüksek oranda ağır metal kirliliğine sahip Samsun Organize Sanayi Bölgesinden alınan toprak örneklerindeki Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, As ve V ağır metal oranları ICP-OES ile tespit edilmiştir. Toprak fungal mikrobiyotası ise metagenenomik yeni nesil sekanslama teknolojisi kullanılarak belirlenmiştir. Metagenomik sekanslama için illumina MiSeq teknolojisi, istatistiksel mikrobiyom analizi için QIIME 2 2017,4 kullanılmıştır. Ağır metalle kontamine olmuş çalışma alanında en yüksek oranlarda sırasıyla Mortierella %53,90, Halokirschsteiniothelia %18,01, Rhizopogon %2,74, Cladosporium %,1,88, Aspergillus %1,62 ve Gibberella %1,12 cinsleri tespit edilmiştir. Sonuçlar metal konsantrasyonundaki fazlalığa dirençli taksonların ortamda dominant olduğunu göstermektedir.

Heavy metal contamination, which has become one of the most important problems of today with the developing industrial activities, is a serious threat to all living organisms. Some fungi have resistance mechanisms against heavy metals and this is recognized as a sustainable approach for remediation processes. The aim of this study was to shed light on biological remediation approaches for heavy metals by identifying resistant fungal microbiota in areas with high levels of heavy metal contamination. In this study, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, As and V heavy metal ratios in soil samples taken from Samsun Organized Industrial Zone, which has high heavy metal pollution, were determined by ICP-OES. Soil fungal microbiota were determined using metagenomic next generation sequencing technology. Illumina MiSeq technology was used for metagenomic sequencing and QIIME 2 2017.4 was used for statistical microbiome analysis. In the heavy metal contaminated study area, Mortierella 53.90%, Halokirschsteiniothelia 18.01%, Rhizopogon 2.74%, Cladosporium 1.88%, Aspergillus 1.62% and Gibberella 1.12% genera were detected at the highest rates, respectively. The results show that taxa resistant to excess heavy metal concentrations are dominant in the environment.