تولید آمونیاک آزاد توسط باکتری ها طی فرایند تثبیت ازت

آمونیاک یکی از منابع بسیار مهم نیتروژن برای گیاهان و میکروارگانیسم ها می باشد. باکتری های تثبیت کننده ازت، نیتروژن ملکولی را توسط کمپلکس آنزیمی نیتروژناز1 به آمونیاک تبدیل می کنند که عمده این آمونیاک طی فرآیند جذبی2 آمونیاک جذب سلول شده و ترشحی نمی باشد اما گزارش هایی موجود است که در برخی از باکتری های جهش یافته ی تثبیت کننده ازت، ترشح آمونیاک رخ می دهد. در این تحقیق تولید آمونیاک طی فرایند تثبیت ازت در باکتری های وحشی تثبیت کننده ازت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سویه های مختلف این باکتری ها شامل اگروباکتریوم3 پانی باسیلوس4، ریزوبیوم5، کلبسیلا اکسی توکا6 و ازتوباکتر7 از ریشه و خاک اطراف ریشه گیاهان مختلف از جمله نخود، شنبلیله، عدس، یونجه، لوبیا، گندم و برنج جداسازی شدند و سپس هرکدام آنها در دو محیط کشت بدون منبع نیتروژن (ازتو باکتر براث) با دو منبع مختلف قندی شامل مانیتول و ساکارز کشت داده شدند و بعد از یک هفته تولید آمونیاک در آنها توسط معرف نسلر8 مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعدی 3 سویه از باکتری پانی باسیلوس(E، H، SH) که دارای بهترین راندمان تولید بودند انتخاب شده و تولید آمونیاک در یک سیستم طراحی شده ی ابتکاری در سه آزمایش مختلف شامل (i حالت خشک شده باکتری (بیومس خشک9) بدون حضور ماده غذایی (ii در محیط مایع و (iii به صورت تر (بیومس تر10) قرار گرفته بر روی محیط جامد اسلنت، به مدت طولانی (7 هفته) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله آخر تولید آمونیاک در واکنش تثبیت ازت با تولید آمونیاک طی واکنش آمونیفیکاسیون11 (توسط باکتری های غیر تثبیت کننده ازت) با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد از بین کل 35 سویه جداسازی شده، فقط 7 سویه پانی باسیلوس قادر به تولید آمونیاک در طی فرایند تثبیت ازت بودند (با ماکزیمم تولید 2/14 میلی مولار در محیط ساکارز ازتو باکتر) و با کمک سیستم U شکل در سویه E پانی باسیلوس در حالت خشک شده بعد از یک هفته بیشترین مقدار تولید آمونیاک دیده می شود (22میلی مولار). مقایسه تولید آمونیاک در واکنش آمونیفیکاسیون و واکنش تثبیت ازت (توسط باکتری پانی باسیلوس) نشان داد که تولید آمونیاک در پانی باسیلوس هم به مقدار بیشتر و هم به مدت طولانی تری انجام می شود. اهمیت این تحقیق تولید و جمع آوری گاز آمونیاک به صورت کاملا جداگانه با یک روش جدید و ابتکاری می باشد.