فهرست مطالب

زیست شناسی میکروارگانیسم ها - پیاپی 30 (تابستان 1398)
  • پیاپی 30 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رسول شفیعی* صفحات 1-12
    مقدمه

    امروزه، گلوکونیک اسید و مشتقات آن کاربرد وسیعی در صنایع غذایی دارند؛ بااین حال، هنوز پژوهش های وسیعی برای بهینه سازی تولید این اسید با استفاده از روش های تخمیری درحال انجام است. هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی تاثیر دماها و اسیدیته های مختلف بر برخی پارامترهای سینتیکی تخمیر و عملکرد مجموعه آنزیم های دهیدرو ژناز سلول است.

    مواد و روش ‏‏ها

    استوباکتر سنگالنسیس در کشت ناپیوسته در غلظت های مختلف قند، دماها و اسیدیته های مختلف کشت شد و ویژگی های سینتیکی رشد و تولید گلوکونات سدیم بررسی شدند؛ سپس تاثیر اسیدیته بر ترکیب جمعیت سلول های فاز نمایی و سکون و تولید محصولات جانبی به ترتیب با استفاده از فلوسیتومتری و روش های کروماتوگرافی بررسی شد.

    نتایج

    بررسی های فلوسیتومتری نشان دادند با پیشرفت تخمیر و ورود سلول ها به فاز سکون، جمعیت سلولی واگرا می شود و دو زیر جمعیت ازنظر فعالیت دهیدروژنازها به وجود می آیند. اسیدیته محیط کشت تاثیر بسیار زیادی در درصد زیرجمعیت های فعال و غیر فعال سلول ها طی فاز تولید گلوکونیک اسید در فاز سکون دارد؛ به طوری که در اسیدیته کمتر، میزان زیرجمعیت دارای دهیدروژنازهای غیرفعال به طور معناداری تا 61 درصد کل جمعیت سلول ها افزایش یافت؛ همچنین میزان ناخالصی های تولید شده به اسیدیته تخمیر وابسته است؛ به طوری که میزان مشتقات کتونی گلوکونیک اسید در اسیدیته 5/4 بیش از 6 برابر افزایش یافت؛ بنابراین، اسیدیته های 5 و 5/5 بهترین اسیدیته برای استوباکتر سنگالنسیس به منظور تخمیر 95 گرم گلوکز در دمای 38 درجه سانتی گراد هستند.

    بحث و نتیجه‏ گیری

    استوباکتر سنگالنسیس می تواند به عنوان باکتری بالقوه برای تولید گلوکونات سدیم در دمای زیاد استفاده شود؛ باوجوداین، واگرایی جمعیت سلولی طی تخمیر موجب کاهش تعداد سلول های فعال تولیدکننده محصول و درنتیجه، کاهش حداکثر سرعت مصرف منبع کربنی می شود. لازم است در پژوهش های بعدی راهکارهای جلوگیری از واگرایی جمعیت سلولی یا برگرداندن آنها به حالت اول بررسی شوند.

    کلیدواژگان: کتوگلوگونیک اسید، تخمیر، دهیدروژناز، فلوسیتومتری
  • منصوره کاظمی، فاطمه شریعتی* صفحات 13-25
    مقدمه

    نانومواد به دلیل اندازه بسیار کوچک خواص متمایزی نسبت همان ماده در حالت توده ای دارند. اندازه ی نانویی باعث غالبیت بعضی خواص مربوط به اتم در نانوذرات می شود. این ویژگی ها ممکن است اثراتی منفی بر فیتوپلانکتونها در پایه زنجیره غذایی داشته باشد. در تحقیق حاضر اثر سمیت نانوذره اکسیدمس (CuO-NP) Scenedesmus dimorphus به روش OECD201 مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    سمیت نانو ذرات مس در 5 غلظت متفاوت 5/2، 5/6، 4/17، 7/45 و 120 میلی گرم بر لیتر CuO-NP با سه تکرار در مقابل شاهد بررسی شد. نمونه ها در دمای ثابت و شرایط کنترل شده روشنایی و تاریکی نگه داشته شدند و شمارش جلبک ها در بازه زمانی 24، 48 و 72 ساعت انجام شد. سنجش کلروفیل و کاروتنوئید به روش ASTM انجام شد. 

    نتایج

    طی این پژوهش EC10، EC50 و EC90برای 72 ساعت به ترتیب 18/0، 84/28 و 35/4677 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. غلظت کلروفیل در همه ی تیمارها، جز 68/57 میلی گرم بر لیتر با گذشت زمان افزایش یافت. در بررسی کاروتنویید مشاهده شد اختلاف معنی دار بین شاهد و تیمارها و نیز تیمارها با یکدیگر با افزایش زمان مواجهه بیشتر شده و در زمان 72 ساعت هر سه تیمار با شاهد اختلاف معنی دار دارند .(p<0.05)

    بحث و نتیجه گیری

    این نتایج نشان داد که نانو ذرات مس اثر سمیت قابل توجهی بر جلبک داشته و باعث کاهش نرخ رشد ویژه و افزایش زمان دو برابر شدن گردید. درصد بازدارندگی با ازدیاد غلظت CuO-NP افزایش یافت. همچنین افزایش غلظت نانوذره باعث کاهش میزان کلروفیل a و کاروتنویید در جلبک Scenedesmus dimorphus شد.

    کلیدواژگان: جلبک Scenedesmus dimorphus، سمیت، کلروفیل، ممانعت از رشد، نانو اکسید مس
  • بهاره نوروزی*، عباس اخوان، غزاله سلطانی صفحات 27-54
    مقدمه‎

    ‏ سیانوباکتری ها، کاندیدای خوبی برای کشف محصولات طبیعی با کاربرد در صنایع داروسازی هستند. امروزه، عمده ‏متابولیتهای بیواکتیو جدا شده از سیانوباکتری ها به صورت پلی کتیدی ، پپتیدهای غیر ریبوزومی و یا هیبریدی از این دو ‏هستند. به رغم مطالعات بسیار در زمینه پراکنش ژنهای ‏NRPS، هیچکدام از آنها در زمینه سویه های سیانوباکتریایی دریاچه ‏لواسان نبوده است. بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی همبستگی بین حضور این ژنها با سنتز ترکیبات طبیعی است.‏

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، ده سیانوباکتری آب شیرین از دریاچه لواسان بر اساس توالی ژن ‏‎16SrRNA‎‏ شناسایی شدند. ‏PCR‏ ژن ‏NRPS‏ با استفاده از تکنیکهای مولکولی به منظور آنالیز فیلوژنتیک ژنهای مسئول برای تولید متابولیتهای ثانویه انجام ‏شد. به منظور پیشگویی ترکیب پپتیدی، اسید آمینه فعال شده و توالی های امضای مودول آدنیلیشن ‏NRPS‏ از نرم افزارهای ‏بیوانفورماتیک استفاده گردید. آزمایشات غربال گری آنتی بیوگرام با استفاده از روش دیسک انجام گردید. 

    نتایج

    نتایج نشان داد که ژنهای ‏NRPS‏ در همه سویه های مطالعه شده موجودند. به علاوه، نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل های ‏بیوانفورماتیک، نوع ترکیب طبیعی، توالی های امضا و پیشگویی اسید آمینه فعال شده را نشان داد. خوشه بندی توالی های ‏پروتئینی ‏NRPS‏ نشان داد که هیچ همبستگی فیلوژنتیکی مشخصی بین دمین های آدنیلیشن و نوع اسید آمینه فعال شده وجود ‏ندارد و این نشان از تنوع بالا درون دمین های آدنیلیشن است. علاوه بر آن، نتایج حاصل از آزمایشات آنتی بیوگرام، همبستگی ‏مثبتی بین حضور این ژنها و فعالیت آنتی میکروبی را نشان داد.

    ‏بحث‎ ‎و‎ ‎نتیجه‎ ‎گیری

    آنالیز توالی ها نشان داد که آنزیم های رمزگزاری کننده این ژن ها احتمالا مسئول تولید متالبولیتهای ثانویه ‏جدید مانند آنتی بیوتیکها هستند. نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان می دهد که سیانوباکتری های آب شیرین ایران، منبع ‏قابل قبولی برای تولید ترکیبات دارویی هستند. ‏

    کلیدواژگان: ژنهای پپتید سنتتاز (‏NRPSs‏)، سیانوباکتری های آب شیرین، آنالیز ژنتیکی، دریاچه لواسان، محصولات طبیعی
  • مهرآنا کوهی دهکردی*، معصومه یوسف زاده، روح الله همتی، عبدالرزاق دانش شهرکی صفحات 55-67
    مقدمه

    آلودگی خاک به فلزات سنگین از جمله سرب، یکی از مهم ترین مخاطرات زیست محیطی و عامل مهمی در به هم خوردن تعادل و توازن طبیعت می باشد. زیست پالایی توسط باکتری های مقاوم یکی از روش های مناسب برای حذف این فلزات سنگین به شمار می رود که از مزایای دیگری از جمله سازگاری با محیط زیست، هزینه اندک و تحریک رشد گیاه برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف جداسازی و شناسایی ریزوباکترهای مقاوم به سرب از خاک ریزوسفری حاوی سرب با سابقه دراز مدت بر اساس ویژگی های مورفولوژیکی، آزمون های بیوشیمیایی و توالی ژن 16SrRNA انجام شد.

    مواد و روش ها
     
    نمونه برداری از ریزوسفر گیاهان در خاک مورد نظر انجام شد. پس از رقیق سازی نمونه ها بر سطح محیط کشت آگار لوریا - برتانی (LB) اصلاح شده، کلونی های رشد یافته، بر اساس ویژگی های مورفولوژیکی، آزمون های بیوشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفتند و در نهایت تعیین هویت مولکولی بر اساس توالی یابی ژن 16SrRNA انجام شد.
     
    نتایج

    در این مطالعه، پنج سویه از ریزوباکترهای مقاوم به سرب جداسازی و شناسایی شد. تمامی سویه ها قابلیت تحمل غلظت های بالای فلز سرب (26/3 تا 09/5 میلی مولار) را نشان دادند، علاوه بر این تمامی نمونه ها از توانایی تولید ایندول استیک اسید (88/7 تا 58/38 میلی گرم بر لیتر) برخوردار بودند.

    بحث و نتیجه گیری

    استفاده از این سویه های متحمل به سرب در تلقیح گیاهان بسیار انباشتگر، می تواند در بهبود گیاه پالایی از خاک های آلوده به سرب موثر واقع شود.

    کلیدواژگان: ریزوباکترهای مقاوم به سرب، محرک رشد گیاه، حداقل غلظت بازدارندگی، ایندول استیک اسید، 16SrRNA
  • رویا مروج، سید مهدی علوی، مهرداد آذین*، علی هاتف سلمانیان صفحات 69-79
    مقدمه

    زانتان یک پلی ساکارید خارج سلولی است که توسط باکتری زانتوموناس تولید می شود. به دلیل ویسکوزیته بالا و دیگر خواص منحصر به فرد، این صمغ در صنایع مختلف کاربرد دارد. از این رو، جهت تولید صمغ زانتان توسط سویه های لاکتوز مثبت باکتری زانتوموناس، استفاده از منابع کربنی ارزان قیمت نظیر آب پنیر می تواند ازنظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه از سویه بومی باکتری زانتوموناس سیتری 386، جهت تولید صمغ زانتان در محیط آب پنیر استفاده شد. سویه موردنظر در محیط حاوی عصاره مخمر و قند لاکتوز (YL)، کشت داده شد و سپس به محیط تولید واجد آب پنیر تلقیح شد. فرآیند تخمیر در مدت 5 شبانه روز ازنظر متغییر های تولید نظیر رشد، مصرف قند لاکتوز، ویسکوزیته و مقدار وزنی زانتان، مورد بررسی قرار گرفت. محتوای پیرووات و استات زانتان تولیدشده با زانتان استاندارد، مقایسه شدند و جهت تعیین گروه های عاملی، روش طیف سنجی مادون قرمز انجام شد.

    نتایج

    سویه مورد استفاده قابلیت مصرف لاکتوز در محیط آب پنیر را داشت. در انتهای فرآیند تخمیر مقدار و ویسکوزیته زانتان به ترتیب 3/20 گرم بر لیتر و 5/2066 سانتی پواز برآورد شد. محصول زانتان، محتوای استات و پیرووات قابل قبولی در مقایسه با زانتان استاندارد داشت و بررسی FTIR ، موقعیت گروه های عاملی ساختار زانتان بدست آمده را تایید نمود.

    بحث و نتیجه گیری

    در این مطالعه برای نخستین بار، جدایه بومی زانتوموناس سیتری 386 جهت تولید زانتان در محیط آب پنیر مورد ارزیابی قرار گرفت.این سویه، توان بالایی برای مصرف قند لاکتوز در محیط آب پنیر نشان داد و مقدار قابل توجهی زانتان با ویسکوزیته مطلوب تولید کرد . بنابراین استفاده از این جدایه بومی می تواند جهت تولید زانتان درمحیط ارزان قیمت آب پنیر، در مقیاس صنعتی مناسب باشد.

    کلیدواژگان: صمغ زانتان، زانتوموناس سیتری، آب پنیر، استات و پیرووات
  • مهسا صدیقی*، سیمین ناصری صفحات 81-92
    مقدمه
    استروژن مصنوعی 17 آلفا- اتینیل استرادیول (EE2) حتی در غلظت های بسیار کم می تواند اثرات نامطلوب بر محیط های آبی داشته باشد. شناسایی ارگانیسم هایی با توانایی تخریب این ترکیب، همواره حائز اهمیت بوده است. تخریب زیستی شامل فعالیت انواع میکروارگانیسم ها و مخلوط های میکروبی می باشد که در طی آن آلاینده برای رشد میکروارگانیسم مورد استفاده قرار می گیرد و یا در طی فرآیند متابولیسم همراه ، دستخوش تغییر می شود. در مطالعه حاضر، مخلوط میکروبی جداسازی شده از لجن فعال واحد تصفیه پساب داروسازی، برای تخریب زیستی EE2 به عنوان تنها منبع کربن-انرژی، مورد استفاده و مطالعه قرار گرفته است.
    مواد و روش ها
    آزمایش های مربوط به تطبیق و غنی سازی میکروارگانیسم ها در محیط حاوی نمک های معدنی شامل EE2 و لجن رقیق شده انجام شد تا سویه هایی که توانایی استفاده از EE2 را دارند جداسازی شوند. توانایی مخلوط میکروبی جداسازی شده در تخریب EE2 ، با افزودن آن در غلظت های متفاوت (0 تا 4 میلی گرم بر لیتر) بررسی شد. پس از بررسی روند رشد مخلوط میکروبی (به روش اسپکتروفتومتری) و روند تخریب EE2 (به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا)، سینتیک رشد و تخریب با استفاده از مدل های متداول مورد ارزیابی قرار گرفت.
    نتایج
    مخلوط میکروبی جداسازی شده، حاوی دو ایزوله باکتریایی بود. مخلوط میکروبی، توانایی تخریب موثر EE2 در غلظت های اولیه مختلف را دارا بود. سینتیک تخریب زیستی EE2، با توجه به حضور چند سیستم آنزیمی، از مدل آلوستریک- سیگموییدال تبعیت کرد. تخریب زبستی EE2 با رشد توده زیستی همراه بود. سینتیک رشد زیستی مخلوط میکروبی، از مدل مونود تبعیت کرد.
    بحث و نتیجه گیری
    مخلوط میکروبی جداسازی شده، قادر به تخریب زیستی EE2 در غلظت های اولیه مختلف بود. EE2 به عنوان سوبسترای حامی رشد توسط مخلوط باکتریایی مورد استفاده قرار گرفت چرا که تخریب آن منجر به افزایش جمعیت سلولی شد.
    کلیدواژگان: 17 آلفا- اتینیل استرادیول، تخریب زیستی، لجن فعال، مخلوط میکروبی، مدل سازی سینتیکی
|
  • Rasoul Shafiei * Pages 1-12
    Introduction

    Nowadays, gluconic acid and its derivatives usages have been broadening in food industry. However, there are still many studies to optimize the production of gluconic acid by fermentation methods. The main goal of the present study was to assess the influences of temperature and pH on some fermentation kinetic parameters and activity of total cellular dehydrogenase.

    Materials and methods

    Acetobacter senegalensis was cultured in batch mode fermentation in different conditions (different concentrations of carbohydrates, temperatures and pHs). In addition, the effect of pH onsub-population formation and by-product production was studied by flow cytometry and different chromatography techniques, respectively.

    Results

    Flow cytometric assessment showed that bacterial cells segregated during stationary phase, and two sub-populations were appeared based on the activity of total cellular dehydrogenases. Culture medium pH affected the sub-populations formation and the percentage of each sub-population. As culture medium pH decreased, higher percentage(up to 61% of inactive cells) were formed during stationary phase. In addition, it was proved that at low pH (4.5), the percentage of by-products such as keto-gluconic acids increased more than 6 times. Based on the obtained results, the optimum pH for A. senegalensis to ferment 95 g/L glucose to sodium gluconat at 38°C was 5-5.5.
    Discussion and

    conclusion

    Acetobacter senegalensis can be used as a potential microorganism to produce gluconic acid. However, cell segregation during fermentation seems to result in decreased active producing cells and decreased maximum glucose consumption rate. In future studies, it is necessary either to find a method to prevent cell population from segregation or to resuscitate them into functional cells.

    Keywords: Ketogluconic Acid, Fermentation, Dehydrogenase, Flow Cytometry
  • Mansooreh Kazemi, Fatemeh Shariati * Pages 13-25
    Introduction

    Due to very small dimensions, nanomaterials can have different properties compared to their bulk form. In nanometer dimension of material, atomic behavior dominates. Such behavior changes may adversely affect biological organism, especially phytoplankton as the basis of food chain cycle. For this reason, in current research, toxicity of CuO nanoparticles (CuO NP) on Scenedesmus dimorphus has been evaluated. The average size of CuO NP used were 20 nm. 

    Materials and methods

    The experiments were conducted under OECD201 method. The toxic effect of CuO NP was investigated at 5 different concentrations of 2.5, 6.5, 17.4, 45.7, 120 mg/L against control in three replicates for each treatment and control. All samples were treated at constant temperature of 24 °C and 12-hour period of light and dark for 72 hours. Algae count was done at time intervals of 24, 48 and 72h. Chlorophyll assay was done according to ASTM standard. 

    Results

    EC10, EC50, and EC90 amounts for 72 hours were 0.18, 28.84 and 4477.35 mg/L, respectively. With time, chlorophyll concentration was decreased in all treatments except for 57.68 mg/L. Carotenoid showed significant decrease between all treatments and the control and also among different treatments (p<0.05) and in 72h three treatments had different carotenoids (p<0.05).Discussion and

    conclusion

    These results showed that CuO NP had significant toxic effect on Scenedesmus dimorphus and resulted to reduction in growth rate and increase in doubling time. Also, the percent inhibition was increased with increasing CuO NP concentration. The chlorophyll and carotenoid levels decreased in Scenedesmus dimorphus by increasing CuO NP concentration.

    Keywords: Algae Scenedesmus dimorphus, Chlorophyll, CuO nanoparticle, Growth Inhibition, Toxicity
  • Bahareh Nowruzi *, Abbas Akhavan Sepahi, Ghazaleh Sadat Soltani Savoji Pages 27-54
    Introduction

    Cyanobacteria are regarded as good candidates for natural pruduct discovery, with applications in ‎pharmaceuticals industry. The majority of bioactive metabolites have either been polyketides, non-ribosomal ‎peptides, or a hybrid of the two. Despite of several worldwide studies on prevalence of NRPSs, none of them ‎included Iranian cyanobacteria of Lavasan Lake. Therefore, the aim of this study was to show that the presence of ‎these genes correlates with natural product synthesis. ‎

    Materials and methods

    ‎‏ ‏In this study, ten cultured fresh water cyanobacteria strains of the Lavasan Lake were ‎identified based on the sequence of 16SrRNA gene. In order to phylogenetic analysis the genes responsible for the ‎production of secondary metabolites, a NRPS PCR was conducted. Bioinformatics software tools were used in ‎order to prediction of peptide compound, amino acid activated and the signature sequences by a specific unknown ‎NRPS A module. Antibiogram bioassays were conducted to detect the presence of antimicrobial effects. Lastly, ‎studied strains have been deposited at the Cyanobacteria Culture Collection (CCC) of herbarium ALBORZ at the ‎Science and Research Branch, Islamic Azad University, Teheran.‎

    Results

    the results showed that NRPS genes are presence in all strains. Morover bioinformatics analysis confirmed ‎the type of natural compound, signature sequences and predicted amino acid. In clusterimg of NRPS protein ‎sequences, there was no clear phylogenetic correlation between adenylation domains and activated amino acid and ‎this result emphasize the variety of adenylation domains. Morover the results of antibiogram bioassays showed ‎that there are positive correlation between the presents of those genes and antimicrobial activity.‎Discussion and

    conclusion

    Sequence analysis indicates the enzymes encoded by these genes may be responsible ‎for the production of different secondary metabolites, such as antibiotics. The presented results prove that fresh ‎water cyanobacterial of Iran are a promising source to yield chemical and pharmaceutical interesting compounds.‎

    Keywords: Peptide synthetase genes (NRPSs), Fresh water cyanobacterial, Genetic analysis, Lavasan Lake, Natural product.‎
  • Mehrana Koohi Dehkordi *, Masoumeh Yousefzadeh, Roholah Hemmati, Abdolrazagh Danesh Shahraki Pages 55-67
    Introduction

    Soil contamination by heavy metals, including lead, is one of the most important environmental hazards and a major factor in the ecological collapse. Bioremediation by resistant bacteria is one of the suitable methods for the removal of these heavy metals, which has other advantages, including environmental compatibility, low cost and stimulation of plant growth. The present study was conducted to isolate and identify lead-resistant rhizobacteria from long-term lead-contaminated soil based on morphological characteristics, biochemical tests and sequencing of 16SrRNA gene.

    Materials and Methods

    The rhizosphere samples were collected and diluted on the modified LB media.The colonies were studied based on morphological characteristics, biochemical tests, and ultimately molecular identification based on sequencing of the 16SrRNA gene.

    Results

    Five isolates of lead-resistant Rhizobacteria were identified in this study. All strains showed the ability to tolerate high concentrations of lead (3.26 to 5.9 mM), moreover, all samples have the ability to produce indole acetic acid (88.87 to 38.58 mgl-1). Discussion and

    Conclusion

    Inoculation of hyperaccumulator plants with these lead tolerant rhizobacteria can be effective in improvement of the phytoremediation efficiency in lead contaminated soils.

    Keywords: Lead-resistant rhizobacteria, Plant Growth Regulators, Minimum inhibitory concentration, IAA, 16SrRNA
  • Roya Moravej, Seyed Mehdi Alavi, Mehrdad Azin *, Ali Hatef Salmanian Pages 69-79
    Introduction

    Xanthan is an extracellular polysaccharide produced by Xanthomonas genus. Because of high viscosity and other properties, this gum is used in various industries. Hence, the use of cheap carbon sources such as whey can be economically feasible to produce Xanthan gum with positive lactose strains of Xanthomonas.

    Materials and Methods

    In this study, the native strain of Xanthmonas citri 386 was used to produce xanthan gum in cheese whey medium. The strain was cultured in a yeast extract lactose broth (YL) and then inoculated into production medium, the fermentation process was investigated in 5 days’ time in terms of production variables such as growth, consumption of lactose, viscosity and amount of xanthan. The content of pyruvate and acetate of product were compared with standard xanthan and the FTIR method was used to determine the functional groups.

    Results

    The strain used was the ability to use lactose in cheese whey. At the end of the fermentation process, the amount and viscosity of xanthan were estimated to be 20.3 g/L and 2066.5 centipoise respectively. The acetate and pyruvate content was acceptable in comparison with standard xanthan, and the FTIR study confirmed the position of the functional groups of the xanthan structure.

    Conclusion

    In this study, for the first time, the native isolate of Xanthomonas citri 386 was evaluated for the production of xanthan in whey. This strain showed high potential for lactose consumption in whey and produced a significant amount of xanthan with an optimum viscosity. Therefore, at an industrial scale, the use of this native isolate, can be suitable for the production of xanthan by low-priced whey medium. Keywords: Xanthan gum, Xanthomonas citri, cheese whey, acetate and Pyruvate

    Keywords: Xanthan gum, Xanthomonas citri, cheese whey, pyruvate, acetate
  • Mahsa Sedighi *, Simin Nasseri Pages 81-92
    Introduction
    Synthetic estrogen, 17α-ethinylestradiol (EE2), has adverse effects on aqueous environments even at the lowest concentrations. Identification of microorganisms with high degradation capability has always been expected. Biodegradation processes may involve the action of different microorganisms and microbial consortia, during which, either pollutants are consumed for growth or transformed due to co-metabolism. In this study, an enrichment culture of activated sludge from the pharmacy wastewater treatment unit was used for degradation of EE2 as the sole source of carbon and energy.
    Material and method
    For obtaining the strains with the capability of EE2 degradation, the sludge samples were used as seed and the enrichment culture was performed using mineral salt medium (MSM) with EE2 as the sole carbon source. To evaluate the EE2 degradability of the mixed culture, EE2 was added to the cultures at initial concentrations of 0-4 mg L-1. The degradation rate of EE2 (using HPLC) and the biomass concentration (using spectrophotometry) were monitored during the biodegradation process and the kinetic results were also investigated.
    Results
    Two colonies were obtained from the enrichment culture solution of activated sludge. It was concluded that the obtained mixed culture was able to degrade EE2 at different initial concentrations. Considering the probability of presence of multi-enzymes systems in the mixed culture which exhibit the property of cooperativity, the allosteric sigmoidal model was matched with the experimental data. The concentration of biomass was clearly increased along with EE2 biodegradation. The Monod growth equation was applied for modeling the variations of biomass concentration. Discussion and
    conclusion
    In this study a mixed culture capable of degrading EE2 as the sole carbon and energy source was isolated from the activated sludge of the pharmacy wastewater treatment unit. EE2 was used as a growth substrate due to the increase in the cell population.
    Keywords: 17α-ethinylestradiol, Biodegradation, Activated sludge, Microbial consortia, Kinetic modelling