Nadimi H, Mortezazadeh F, Javid A, Dehghani M. The Role of Microbial Biofilms and Hydrolytic–Oxidative Enzymes in the Biodegradation of Soil Microplastics: Recent Advances, Emerging Strategies, and Future Challenges. J Environ Health Eng 2026; 14 :45-65
URL:
http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1161-fa.html
ندیمی حجت، مرتضی زاده فاطمه، جاوید اله بخش، دهقانی محمدهادی. نقش بیوفیلمهای میکروبی و آنزیمهای هیدرولازی-اکسیداتیو در تخریب زیستی میکروپلاستیکهای خاک: پیشرفتهای اخیر، راهبردهای نوظهور و چالشهای پیشرو. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1405; 14
() :45-65
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1161-fa.html
1- ، h_nadimi@razi.tums.ac.ir
چکیده: (2 مشاهده)
چکیده
زمینه و هدف: آلودگی خاک به میکروپلاستیکها بهعنوان یکی از مخازن اصلی تجمع این آلایندهها، تهدیدی جدی برای امنیت غذایی و سلامت اکوسیستمهای خشکی محسوب میشود. با توجه به ناکارآمدی روشهای فیزیکی و شیمیایی در مقیاس بزرگ، این مطالعه مروری با هدف بررسی جامع مکانیسمهای زیستپالایی میکروبی (قارچی، باکتریایی و ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه) در خاکهای آلوده به میکروپلاستیک و شناسایی شکافهای پژوهشی موجود انجام شد.
مواد و روشها: این مطالعه یک مرور نظاممند بر اساس راهنمای پریزما ۲۰۲۰ است. جستجوی مقالات از سال ۲۰۱۰ تا ژانویه ۲۰۲۵ در پایگاههای داده Scopus، Web of Science و PubMed با کلیدواژههای مرتبط با تخریب میکروبی میکروپلاستیکها در خاک انجام شد. پس از غربالگری اولیه ۱۵۲ رکورد و حذف موارد تکراری و نامرتبط، ۳۴ مقاله کلیدی بر اساس معیارهای ورود (مطالعات تجربی با تمرکز بر مکانیسمهای آنزیمی و میکروبی در خاک) انتخاب و تحلیل شدند.
یافتهها: یافتهها نشان داد که قارچها (مانند Aspergillus spp.) از طریق آنزیمهای اکسیداتیو (لاکاز، پراکسیداز) و باکتریها (مانند Bacillus spp. و Pseudomonas spp.) از طریق هیدرولازها (لیپاز، استراز) و تشکیل بیوفیلم، قادر به دپلیمریزاسیون پلیمرهای مقاوم نظیر پلیاتیلن و پلیاستایرن هستند. ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه علاوه بر تجزیه میکروپلاستیکها، از طریق بهبود جذب عناصر غذایی به کاهش تنش گیاهی کمک میکنند. با این حال، شکاف عمیقی میان موفقیتهای آزمایشگاهی و کارایی میدانی به دلیل عوامل محدودکنندهای نظیر pH خاک، نوسانات رطوبتی و رقابت میکروبی وجود دارد.
نتیجهگیری: زیستپالایی میکروبی رویکردی نویدبخش با اثرات زیستمحیطی نسبتاً کمتر نسبت به روشهای شیمیایی برای پاکسازی خاک از میکروپلاستیکها محسوب میشود، هرچند مقیاسپذیری و پایداری عملکرد آن در بازههای زمانی طولانی همچنان نیازمند شواهد تجربی بیشتری است. پژوهشهای آینده باید بر توسعه کنسرسیومهای میکروبی مهندسیشده، بهینهسازی شرایط ریزوسفر و ارزیابیهای میدانی بلندمدت متمرکز شوند تا میزان واقعی کاربردپذیری این فناوری در مدیریت آلودگی خاک با دقت بیشتری مشخص گردد.
چکیده
زمینه و هدف: آلودگی خاک به میکروپلاستیکها بهعنوان یکی از مخازن اصلی تجمع این آلایندهها، تهدیدی جدی برای امنیت غذایی و سلامت اکوسیستمهای خشکی محسوب میشود. با توجه به ناکارآمدی روشهای فیزیکی و شیمیایی در مقیاس بزرگ، این مطالعه مروری با هدف بررسی جامع مکانیسمهای زیستپالایی میکروبی (قارچی، باکتریایی و ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه) در خاکهای آلوده به میکروپلاستیک و شناسایی شکافهای پژوهشی موجود انجام شد.
مواد و روشها: این مطالعه یک مرور نظاممند بر اساس راهنمای پریزما ۲۰۲۰ است. جستجوی مقالات از سال ۲۰۱۰ تا ژانویه ۲۰۲۵ در پایگاههای داده Scopus، Web of Science و PubMed با کلیدواژههای مرتبط با تخریب میکروبی میکروپلاستیکها در خاک انجام شد. پس از غربالگری اولیه ۱۵۲ رکورد و حذف موارد تکراری و نامرتبط، ۳۴ مقاله کلیدی بر اساس معیارهای ورود (مطالعات تجربی با تمرکز بر مکانیسمهای آنزیمی و میکروبی در خاک) انتخاب و تحلیل شدند.
یافتهها: یافتهها نشان داد که قارچها (مانند Aspergillus spp.) از طریق آنزیمهای اکسیداتیو (لاکاز، پراکسیداز) و باکتریها (مانند Bacillus spp. و Pseudomonas spp.) از طریق هیدرولازها (لیپاز، استراز) و تشکیل بیوفیلم، قادر به دپلیمریزاسیون پلیمرهای مقاوم نظیر پلیاتیلن و پلیاستایرن هستند. ریزوباکتریهای محرک رشد گیاه علاوه بر تجزیه میکروپلاستیکها، از طریق بهبود جذب عناصر غذایی به کاهش تنش گیاهی کمک میکنند. با این حال، شکاف عمیقی میان موفقیتهای آزمایشگاهی و کارایی میدانی به دلیل عوامل محدودکنندهای نظیر pH خاک، نوسانات رطوبتی و رقابت میکروبی وجود دارد.
نتیجهگیری: زیستپالایی میکروبی رویکردی نویدبخش با اثرات زیستمحیطی نسبتاً کمتر نسبت به روشهای شیمیایی برای پاکسازی خاک از میکروپلاستیکها محسوب میشود، هرچند مقیاسپذیری و پایداری عملکرد آن در بازههای زمانی طولانی همچنان نیازمند شواهد تجربی بیشتری است. پژوهشهای آینده باید بر توسعه کنسرسیومهای میکروبی مهندسیشده، بهینهسازی شرایط ریزوسفر و ارزیابیهای میدانی بلندمدت متمرکز شوند تا میزان واقعی کاربردپذیری این فناوری در مدیریت آلودگی خاک با دقت بیشتری مشخص گردد.
نوع مطالعه:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي دریافت: 1405/1/29 | پذیرش: 1405/4/31 | انتشار: 1405/6/7