بررسی تاثیر مواد مغذی و زمان تیمار بر فعالیت‌های آنزیمی قارچ Phanerochaete chrysosporium

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه تهران

2 دانشیار- مرکز تحقیقات کشاورزی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

3 دانشیار- گروه شیلات و محیط زیست، دانشگاه تهران

4 استاد- گروه علوم، دانشگاه پیام نور

چکیده

در فناوری تخریب‌زیستی تسهیل شده، توسط افزودن مواد مغذی (منابع کربن، نیتروژن، فسفر...)، سوبستراها، گیرنده‌های الکترون و ویتامین‌ها (تیامین، ...)، همراه با افزایش فعالیت‌های متابولیکی، می‌توان ترشح آنزیم‌ها را تحت تاثیر قرار داده و میزان تخریب آلاینده‌ها را افزایش داد. به همین منظور، با استفاده از (V/V) %1 ترکیبات مختلف مواد مغذی شامل نمک‌های معدنی، منابع کربن و نیتروژن (گلوکز، مالت و کازئین پپتون یست اکسترکت) و محرک‌های ترشح آنزیم نظیر وراتریل الکل و تیامین هیدروکلراید اثر این مواد بر فعالیت‌‌های آنزیم‌های لاکاز، پراکسیداز و زایلاناز ترشح شده توسط قارچ  Phanerochaete chrysosporiumدر محیط پساب آماده‌سازی باگاس بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند که MSB+MCTV  موثرترین ترکیب افزودنی است که در حداکثر فعالیت لیگنولیتیکی این قارچ (روزهای پنجم تا هفتم تیمار برای آنزیم‌های لاکاز و پراکسیداز و روز سوم برای آنزیم زایلاناز) ترشح این آنزیم‌ها را افزایش می‌دهد. به طوری ‌که مقادیر این آنزیم‌ها به ترتیب تا معادل 78، 193 و U/l60 خواهد شد. در حالی که، بدون افزودن مواد مغذی به محیط پساب، این مقادیر در حد 26، 54 و U/l 16 بوده‎اند. رابطه فازهای مختلف رشد قارچ و میزان ترشح آنزیم و همچنین تغییر میزان لیگنین و کربوهیدرات‌های موجود در پساب در طی تیمار 9 روزه مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Abdel-Satera, M. A. & El-Said, A. H. M., 2001, Xylan-decomposing fungi and xylanolytic activity in agricultural and industrial wastes, International Biodeterioration & Biodegradation, 47: 15-21.

 - Anjaneyulu, Y., Chary, N. S. & Raj, D. S. S., 2005, Decolourization of Industrial Effluents – Available Methods and Emerging Technologies– A Review, Environmental Science and Biotechnology, 4 (4).

- Asamudo, N. U., Daba, A. S. & Ezeronye, O. U., 2005, Bioremediation of textile effluent using Phanerochaete chrysosporium, African Journal of Biotechnology, 4 (13): 1548-1553.

- Bocchini, D. A. , Oliveira, O. M. M. F, Gomes, E. F., & Silva, R. D., 2005, Use of sugarcane bagasse and grass hydrolysates as carbon sources for xylanase production by Bacillus circulans in submerged fermentation, Process Biochemistry, 40: 3653–3659.

- Chance, B. & Maehly, A. C., 1955, Method in Enzymology II, 773-775

- Chen, W. P., Matsuo, M., & Yasui, T., 1986, Purification and characterization of a neutral endoxylanase from Aspergillus nidulans, Agriculture Biology Chemistry, 50: 118

- Cho, N.S., Kim, D. H., Cho, H. Y., Ohga, S. & Leonowicz, A., 2006, Effect of Various Compounds on the Activity of Laccases from Basidiomycetes and Their Oxidative and Demethoxylating Activities  J. Fac. Agr., Kyushu Univ, 51 (2): 211–218 .

- Colombo, R., Lanc¸ F., Yariwake, M. J. H., 2006, Determination of flavonoids in cultivated sugarcane leaves, bagasse, juice and in transgenic sugarcane by liquid chromatography-UV detection, Journal of Chromatography, 1103: 118–124.

- Dahiya, J., Singh, D. & Nigam, P., 2001, Decolourization of synthetic and spentwash melanoidins using the white- rot fungus Phanerochaete chrysosporium JAG-40, Bioresource Technology, 78 (1): 95-98.

- Dosoretz, C. G., Dass, S. B., Reddy, C. A.& Grethlein, H. E., 1990, Protease-Mediated Degradation of Lignin Peroxidase in Liquid Cultures of Phanerochaete chrysosporium ,Applied and environmental microbiology, 56 (11): 3429-3434.

- Driessel, B. V., 2003, Bioremediation of a bleach plant effluent from the pulp and paper industry, In the Department of Microbial, Biochemical and Food Biotechnology, Faculty of Natural and Agricultural Sciences, University of the Free State, Bloemfontein.

- Jeffries, T. W., Choi, S. & Kent K. T., 1981, Nutritional Regulation of Lignin Degradation by Phanerochaete chrysosporium, Applied and environmental microbiology, 42 (2): 290-296.

- Kanaly, R. A., Hur, H., 2006, Growth of Phanerochaete chrysosporium on diesel fuel hydrocarbons at neutral pH, Chemosphere, 63: 202–211

- Kumar, V., Wati, L., Nigam, P., Banat, I. M., Yadav, B. S., Singh D. & Marchan, R., 1998, Decolorization and biodegradation of anaerobically digested sugarcane molasses spent wash effluent from biomethanation plants by white-rot fungi, Process Biochemistry, 33 (1): 83-88.

- Kunz, A., Reginatto, V., Duran, N., 2001, Combined treatment of textile effluent using the sequence Phanerochaete chrysosporium – ozone, Chemosphere, 44: 281-287.

- Lacina, C., Germain, G., Spiros, A. N., 2003, Utilization of fungi for biotreatment of raw wastewaters, African Journal of Biotechnology, 2 (12): 620-630 .

- Meysami, P., 2001, Feasibility Study of Fungal Bioremediation of a Flare Pit Soil Using White Rot Fungi, Department of chemical and petroleum engineering, The university Calgary, Alberta.

- official test method, 1983, Acid soluble and insoluble lignin in wood and pulp, TAPPI, T 222 om-83.

- Perez, J., Mun, J. Dorado, O., Rubia, T. & Martnez, J., 2002, Biodegradation and biological treatments of cellulose, hemicellulose and lignin: an overview, Int Microbiol 5: 53–63.

- Radha, K. L., Regupathi, I., Arunagiri, A., Murugesan, T., 2005, Decolorization studies of synthetic dyes using Phanerochaete chrysosporium and their kinetics; process Biochemistry, 40: 3337 – 3345.

- Ride, J.P., 1980, Physiological Plant pathology, 16: 187- 196.

- Sheldon, M.S., Mohammed, K., Ntwampe, S. K. O., 2007, An investigation of biphasic growth kinetics for Phanerochaete chrysosporium (BKMF-1767) immobilized in a membrane gradostat reactor using flow-cells, Enzyme and Microbial Technology .

-Shirish., 2007, Bioremediation of pulp and paper mill effluent by Phanerochaete chrysosporium, Shirish’s Environmental Portal.

- Travis, G. R., 2007,  An overview of sugar culture in Morocco, particularly within a Berber community in Rastabouda, School of Biological Sciences ,University of Canterbury.

 -Turpeinen, B. K., 2007, Lignocellulose degradation and humus modification by the fungus Paecilomyces inflatus, Division of Microbiology Department of Applied Chemistry and Microbiology, University of Helsinki.

- Vicuna, R., 2000, Ligninolysis: A very peculiar microbial process. Molecular Biotechnology, 14: 173 -176.

- What Is Bioremediation, 2005, Transgalactic Ltd, manufacturer of Bioscreen C software.

- Wu, J., Xiao, Y. & Yu, H., 2005, Degradation of lignin in pulp mill wastewaters by white-rot fungi on biofilm, Bioresource Technology, 96 (12): 1357-1363 .