پشتیبانی: ۰۲۱۹۱۰۹۰۸۹۱
support@magiran.com
تاریخ چاپ: ۱۴۰۴/۰۴/۰۶
این مقاله در «بانک اطلاعات نشریات کشور» به نشانی magiran.com/p2116767
نمایه شده است. برای مطالعه متن آن به سایت مراجعه کنید.
بهینه سازی محیط کشت برای تولید استوین در سویه Bacillus subtilis GB۰۳ با استفاده از طراحی آماری آزمایش
نویسنده(گان): روح الله شریفی*، حسین کیانی، مسعود احمدزاده، کیوان بهبودی

چکیده:

مقدمه

تولید استوین توسط باکتری های فراریشه نقش مهمی در افزایش رشد و مقاومت گیاهان به بیمارگرهای گیاهی دارد. هدف این پژوهش، بهینه سازی تولید استوین در B. subtilis GB۰۳ با استفاده از روش های طراحی آزمایش بود.

مواد و روش ها

اهمیت هشت جزء مواد غذایی و شرایط کشت بر تولید استوین با استفاده از روش Plackett-Burman ارزیابی شد. از روش بالاترین درجه فراز و نشیب برای دستیابی به محدوده بهینه سه فاکتور منتخب استفاده شد و در نهایت سطح بهینه آنها توسط طرح مرکب مرکزی تعیین شد.

نتایج

نتایج نشان داد که گلوکز، فسفات آمونیوم و سرعت هم زنی اثر قابل توجه ای در تولید استوین داشتند. سطح بهینه فاکتورها مقدار ۹۱/۷۵ گرم گلوکز، ۷۹/۵ گرم فسفات آمونیوم و سرعت هم زنی ۲۱۳ دور در دقیقه بود. بیشینه تولید استوین به مقدار ۱/۲۶ گرم در لیتر و در زمان ۴۰ ساعت حاصل شد که ۴۳ درصد بیشتر از محیط پایه بود. البته ترکیبات فرار آزاد شده از باکتری در محیط بهینه شده دارای فعالیت گیاهسوزی روی گیاهچه های Arabidopsis thaliana بود. نتایج نشان داد که غلظت یک قسمت در میلیون بیشترین اثر را در افزایش رشد گیاه داشت.

بحث و نتیجه گیری

روش های آماری طراحی آزمایش ابزاری ارزشمند در بهینه سازی شرایط فرمانتاسیون برای افزایش تولید استوین هستند. اما به هر حال ترکیبات فرار تولید شده توسط باکتری در محیط بهینه شده گیاهسوز هستند و نیاز است قبل از مصرف غلظت بهینه آنها تهیه شود.

کلیدواژگان: استوئین، باسیلوس، روش سطح پاسخ، رشد گیاه، گیاهسوزی
نوع مقاله: مقاله پژوهشی/اصیل
زبان: انگلیسی
انتشار در: نشریه زیست شناسی میکروبی، پیاپی ۳۲ (زمستان ۱۳۹۸)
صفحات: ۴۷ -۵۷
نسخه الکترونیکی: متن این مقاله در سایت مگیران قابل مطالعه است.
Optimization of acetoin production by biological control strain Bacillus Subtilis ‎GB03 using statistical experimental design
Author(s): Rohallah Sharifi *، Hossein Kiani، Masoud Ahmadzadeh، Keivan Behboudi

Abstract:

Introduction

Acetoin production, by beneficial rhizobacteria, plays an important role in plant growth and resistance to plant pathogens. The aim of this work was to optimize the nutritional conditions using statistically based experimental designs for the production of B. subtilis GB03 acetoin.

Materials and methods

Eight components of the medium and cultivation conditions were examined for their significance on the production of acetoin using the Plackett–Burman experimental design. Steepest ascent experiments were employed to approach the optimal region of the three factors and a central composite design was applied to determine their optimal levels.

Results

Results indicated that glucose, ammonium phosphate and agitation speed had significant effects on the acetoin production. The significant medium components in our optimization medium were 75.91 g/l of glucose, 5.79 g/l of ammonium phosphate, and 213rpm of agitation speed. The maximum acetoin concentration of 26.1 g/l at 40 h was obtained. Volatiles emitted from bacteria on optimized medium showed phytotoxicity on Arabidopsis seedlings. Result revealed that 1 ppm of acetoin was the best for the promotion of plant growth. Discussion and

conclusion

Statistical experimental designs appeared to be an influential tool for optimization of fermentation conditions to enhance the acetoin production. However, volatile components secreted from the bacteria in the optimized medium showed some degree of phytotoxicity on Arabidopsis seedlings.

Keywords: Culture Media، Experimental Design، Phytotoxicity، Plant Growth‎
Article Type: Research/Original Article
Language: English
Published: Journal of Microbial Biology, Volume:8 Issue: 32, 2020
Pages: 47 -57
Full text: PDF is available on the website.