Выделение новых штаммов-деструкторов целлюлозы, их роль в снижении антропогенной нагрузки на экосистему

Автор: Шмидт Кристина николаевнА., Худайгулов Гайсар Гараевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Прикладная биохимия и биотехнологии

Статья в выпуске: 4 т.4, 2016 года.

Бесплатный доступ

Одной из важнейших задач биотехнологии в настоящее время является микробиологическая конверсия возобновляемых ресурсов биосферы, в том числе целлюлозы. Являясь по своему происхождению полисахаридом природного происхождения, целлюлоза, тем не менее, может нести определенную угрозу с экологической точки зрения, так как непереработанные остатки стерни и леса способствуют размножению фитопатогенов. Производимое на полях сжигание стерни, принятое как распространенное явление в сельском хозяйстве, дает негативные последствия, а именно уничтожение полезных микроорганизмов почвы, снижение ее плодородия, истощение количества органического углерода и азота. Сжигание стерни на полях несет за собой большой экологический вред окружающей среде, особенно в условиях экстремально жаркого лета. В связи с вышесказанным перед учеными возникает задача поиска штаммов микроорганизмов с более эффективным биосинтезом целлюлаз. Из почв и ризосферы здоровых растений злаковых культур было выделено 40 изолятов целлюлолитических бактерий, из которых 5 штаммов показали высокие результаты по всем проведенным тестам, что делает выбранные для дальнейшего исследования микроорганизмы с повышенным синтезом целлюлаз эффективными для создания биопрепаратов, направленных на деградацию растительных остатков сельского хозяйства. В ходе проведения луночного метода определения целлюлолитических штаммов было выявлено, что 10 бактериальных изолятов проявляют повышенную целлюлолитическую активность. На основании результатов метода диффузии красителя для дальнейших опытов были выбраны следующие штаммы: Ш42.2, Ш52.3, Ш61’2, Ш102.1, Ш102.2. Представлены данные по количеству редуцирующих веществ в культуральной жидкости (концентрация глюкозы, г/л): Ш42.2 - 0,030; Ш52.3 - 0,029; Ш61’2 - 0,050; Ш102.1 - 0,031; Ш102.2 - 0,032. Согласно вискозиметрическому методу определения целлюлолитической активности наиболее сильное снижение вязкости наблюдается у изолятов Ш42.2, Ш52.3, Ш102.2. Было установлено, что исследуемые целлюлолитических штаммы не проявляют фитотоксичных свойств на прорастание семян пшеницы.

Еще

Биоконверсия целлюлозы, целлюлолитические бактерии, целлюлолитическая активность, целлюлазы, скрининг бактерий, краситель конго-красный, диффузия красителя, почва, вязкость, редуцирующие сахара

Короткий адрес: https://sciup.org/147160821

IDR: 147160821   |   DOI: 10.14529/food160406

Список литературы Выделение новых штаммов-деструкторов целлюлозы, их роль в снижении антропогенной нагрузки на экосистему

  • Хаустов, А.П. Нормирование антропогенных воздействий и оценки природоемкости территорий: учеб. пособие/П.Г. Хаустов, М.М. Редина. -М.: РУДН, 2008. -282 с.
  • Маслак, Д.В. Активность целлюлолитического комплекса индуцированных мутантов Bacillus subtilis/Д.В. Маслак, И.Н. Феклистова, И.А. Гринева, Т.Л. Скакун, Л.Е. Садовская, Н.П. Максимова//Труды БГУ. -2015, Т. 10. Ч. 1. -С. 82-89.
  • Krupa Mary Jacob, Ashitha George, Manjusha, Mythili Sathiavelu and Sathiavelu A, Isolation and Screening of Cellulose Degrading Microorganisms from the Gut of Composting Earthworms and Its Industrial Applications/Krupa Mary Jacob, Ashitha George, Manjusha, Mythili Sathiavelu and Sathiavelu A//Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. -2014. -P. 501-507.
  • Begun, P. The biological degradation of cellulose/P. Begun, J.P. Aubert//FEMS Microbiol Rev. -1994. -V. 13. -P. 25-58.
  • Смирнова, И.Э. Целлюлолитические бактерии, перспективные для разработки биопрепаратов для защиты сахарной свеклы/И.Э. Смирнова, А.А. Мауи, Р.Ш. Галимбаева//Вестник КазНУ. Серия экологическая. -2013. -№ 2/2 (38). -С. 334-339.
  • Звягинцев, Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии: учеб. -метод. пособие/Д.Г. Звягинцев. -М.: Изд-во МГУ, 1991. -304 с.
  • Аникеев, В.В. Руководство к практическим занятиям по микробиологии/В.В. Аникеев, К.А. Лукомская. -2-е изд. -М.: Просвещение, 1983. -127 с.
  • Jantje Ngangi, Jantje Pelealu, Joutje Warouw, Lusi Mandey. Isolation and activity of cellulolytic bacteria isolated from hindgun of Odontotermes spa subteran termite on Wasian (Elmerrelia celebica L.) an Endemic Wood to North Sulawesi/Jantje Ngangi, Jantje Pelealu, Joutje Warouw, Lusi Mandey//International Journal of Science and Engineering Investigations. -2013. -V. 2, Is. 22. -P. 8-16.
  • Teather, R.M. Use of Congo red-polysaccharide interactions in enumeration and characterization of cellulolytic bacteria from bovine rumen/R.M. Teather, P.J. Wood//Environmental Microbiology. -1982. -V. 43. -P. 777-780.
  • Ponnambalam, A.S. Qualitative Display and Measurement of Enzyme Activity of Isolated Cellulolytic Bacteria/A.S. Ponnambalam, R.S. Deepthi, A.R. Ghosh//Biotechnology, Bioinformatics and Bioengineering. -2011. -P. 33-37.
  • Muhammad Irfan, Asma Safdar, Quratulain Syed, Muhammad Nadeem. Isolation and screening of cellulolytic bacteria from soil and optimization of cellulase production and activity/Muhammad Irfan, Asma Safdar, Quratulain Syed, Muhammad Nadeem//Türk Biyokimya Dergisi . -2012. -P. 287-293.
  • Голязимова, О.В. Механическая активация ферментативного гидролиза лигноцеллюлозы/О.В. Голязимова, А.А. Политов, О.И. Ломоноский//Химия растительного сырья. -2009. -С. 59-63.
  • Алимова, Ф.К. Методы определения гидролаз почв и почвенных микроорганизмов: учеб.-метод. пособие/Ф.К. Алимова., Р. И. Тухбатова, Д. И. Тазетдинова. -Казань: Казанский университет, 2010. -67 с.
  • Itthivet Tulyathan, Wanchai Assavalapsakul. Screening of the cellulolytic microorganisms from the Cassava-growing land area//The 26th Annual Meeting of the Thal Society for Biotechnology and International Conference. Chiang Rai, Thailand, 26-29 November 2014, pp. 266-270.
  • Асабина, Е.А. Исследование оптимальных условий культивирования бактерий рода Pseudomonas -продуцента биологически активных веществ: автореф. дис. конд. биол. наук/Е.А. Асабина. -Уфа: Научный центр РАН, 2009. -100 с.
Еще
Статья научная