جداسازی و شناسایی برخی جدایه های باکتریایی و قارچی بر اساس آزمون کیفی فعالیت سلولازی و لیگنینازی از منابع مختلف

چکیدهسابقه و هدف: برجای ماندن بقایای کشاورزی بویژه ضایعات خشبی و مقاوم به تجزیه و زمان بر بودن کمپوست شدن این بقایا، اهمیت استفاده از ریزجانداران تجزیه کننده به عنوان فعال کننده زیستی را نشان می دهد. با تلقیح ریزجانداران به بقایای کشاورزی سخت تجزیه-شونده، می توان سرعت کمپوست شدن آن ها را افزایش داد و کمپوستی با کیفیت تولید نمود. هدف از این پژوهش جداسازی، شناسایی و تعیین کارایی انواع باکتری ها و قارچ های سلولولیتیک و لیگنینولیتیک بود. مواد و روش ها: نمونه برداری از بافت های نیمه پوسیده درختان، مواد آلی شامل کمپوست، ورمی کمپوست، کود حیوانی، نمونه های جانوری مانند موریانه، کرم خاکی، ماهی آمور و نمونه های تجاری حاوی فعال کننده زیستی انجام شد. به منظور جداسازی جدایه های باکتری و قارچ با توانایی تولید آنزیم های سلولازی و لیگنینازی، بعد از تهیه سری رقت از عصاره های هر یک از نمونه ها، کشت روی محیط های کشت عمومی انجام شد. پس از خالص سازی انواع باکتری و قارچ، کارایی از نظر فعالیت سلولازی و لیگنینازی به روش اندازه گیری قطر هاله شفاف روی محیط های کشت اختصاصی تعیین شد. شناسایی مولکولی جدایه های منتخب باکتری و قارچی به ترتیب با تکثیر ناحیه ۱۶S rDNA و ناحیه ITS۱-۵.۸S-ITS۲ انجام شد.یافته ها: در مجموع ۸۳ جدایه باکتری و ۱۸ جدایه قارچی با قابلیت تولید سلولاز مشخص گردیدند. جدایه های باکتری WB۱۲ و CCB۹ به ترتیب با نسبت قطر هاله به قطرکلنی ۵/۹ و ۵/۷ بیشترین میزان فعالیت سلولازی را نشان دادند. در جدایه های قارچی بیشترین فعالیت سلولولیتیکی مربوط به جدایه های WF۲ و WF۴ بود؛ به طوریکه نسبت قطر هاله به قطرکلنی در هر یک از این دو جدایه به ترتیب ۵۷/۴ و ۴/۲ بود. در مورد فعالیت لیگنینولیتیکی مشخص گردید که محیط کشت چاپک حاوی متیل بلو به میزان یک گرم بهترین محیط جهت بررسی فعالیت لیگنینولیتیکی می باشد و بیشترین نسبت قطر هاله به قطر کلنی در محیط چاپک به ترتیب در جدایه های باکتری WB۶ و WB۵ و به میزان ۱۰ و ۷ مشاهده گردید. در جدایه های قارچی فعالیت لیگنینولیتیکی فقط در دو جدایه WF۲ و WF۴ مشاهده شد؛ به طوریکه نسبت قطر هاله به قطر کلنی به ترتیب ۱۷/۲ و ۲ بود. نتایج شناسایی مولکولی نشان داد که جدایه های منتخب باکتری بیشترین تشابه را به Bacillus halotolerans، Bacillus siamensis، Bacillus paralicheniformis، Bacillus subtilis، Bacillus atrophaeus، Bacillus amyloliquefaciens، Bacillus circulans، Bacillus sp.،Citrobacter amalonaticus، Serratia marcescens و جدایه های منتخب قارچی همانندی بیشتری به گونه های Penicillium corylophilum و Pseudogymnoascus pannorum داشتند. درخت تبارزایی بیشینه صرفه جویی با اعتبارسنجی بوت استرپ ۱۰۰۰ نشان داد که جدایه های باکتری و قارچی به ترتیب در نه و دو کلاد قرار گرفتند.نتیجه گیری: بررسی میزان فعالیت سلولولیتیکی نشان داد که باکتری Bacillus amyloliquefaciens بیشترین میزان فعالیت سلولولیتیکی را داشت و بیشترین فعالیت لیگنینولیتیکی نیز در باکتری Serratia marcescens به دست آمد. در جدایه های قارچی بیشترین فعالیت سلولولیتیکی و لیگنینولیتیکی در جدایه هایPenicillium corylophilum و Pseudogymnoascus pannorum مشاهده گردید. بر اساس نتایج این تحقیق، پیشنهاد می شود که امکان استفاده از ترکیب ریزجانداران منتخب، جهت تهیه فرمولاسیون های اولیه برای تبدیل سریع تر ضایعات کشاورزی به کمپوست مورد بررسی قرار بگیرد.

کلیدواژه ها:

بقایای کشاورزی ، باکتری ، قارچ ، سلولاز ، لیگنیناز