Document
Isolation and characterization of cellulolytic bacteria from Omani soil crusts and optimization of cellulase production
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
Subject
English abstract
Cellulase is an essential glycosyl hydrolase enzyme, which produces glucose from cellulose hydrolysis. They have been widely used in food and feed processing, detergent, textile and biofuels production industries. The present study was undertaken to isolate, identify and screen bacteria from Omani ecosystems with high cellulase activity. Bacterial strains were isolated and identified based on 16S rRNA sequences and screened on carboxymethylcellulose (CMC) agar plate for the ability to produce cellulase enzyme. CMC and palm leaves were used as a carbon sources in the production medium and optimization of pH, temperature and various metallic ions for the activity of enzyme production was tested. Cellulase enzyme activity was measured by dinitrosilsalic acid (DNS) method. A Total of 44 bacterial strains were isolated and they mainly belonged to the genus Bacillus. Among them, four bacterial isolates (MI-1, MI-10, MI-24 and MI-42) generated the largest clear zone on CMC agar plate. These isolates were able to utilize palm leaves and produce higher cellulase activity than with CMC media. The optimum temperature and pH for the cellulase enzyme activity were found to be 50°C and 7,
respectively. Moreover, cellulase activity increased in the presence of K and Na ions, while decreased in the presence of Ca, Mg, Fe, Cu and Zn ions. In conclusion, the selection of appropriate growth medium with favorable incubation conditions maximized the production of cellulase enzyme. However, different parameters should be investigated including different concentrations of ions and using other agricultural wastes.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
السيلولاز هو انزيم غليكوزيل هیدرولاز، الذي ينتج الجلوكوز من تحلل السليلوز. وقد استخدم على نطاق واسع في تجهيز الصناعات الغذائية والأعلاف، والمنظفات والمنسوجات وإنتاج الوقود الحيوي. وقد أجريت هذه الدراسة لعزل، وتحديد وفحص البكتيريا من النظم الإيكولوجية العمانية التي تمتلك اعلى نشاط للسلولاز، تم عزل البكتيريا والتي تم تحديدها على اساس تسلسل ( 16S rRNA)، وقد تم فحص قدرتها ع انتاج انزيم السيلولاز باستخدام (CMC). بودرة CMC وسعف النخيل استخدما كمصدر للكربون في الوسط الغذائي، وجرى اختبار التحسين في درجة الحموضة، ودرجة الحرارة، واضافه مختلف الأيونات المعدنية على نشاط إنتاج الانزيم. وقد تم قياس نشاط انزيم سلولاز بطريقة حمض dinitrosilsalic (DNS). وكان مجموع البكتيريا المعزولة 44، والتي تنتمي إلى جنس العصيات. من بينها، أربعة عزلات بكتيرية (1- MI - 24 ، MI - 10 ، MI و 42-MI) ولدت أكبر منطقة واضحة على لوحةCMC . هذه العزلات قادرة على الاستفادة من أوراق النخيل وإنتاج أعلى نشاط للسلولاز من الوسط الغذائي CMC. تم العثور على درجة الحرارة المثلى والرقم الهيدروجيني لنشاط انزيم سلولاز أن يكون ۵۰ درجة سيلزيه و ۷ على التوالي. وعلاوة على ذلك، تم زيادة نشاط السلولاز في وجود ايونات البوتاسيوم والصوديوم ، في حين انخفضت في وجود ايونات الكالسيوم، والمغنيسيوم، الحديد، النحاس والزنك. وفي الختام، اختيار وسط النمو المناسب مع ظروف التخمر المؤاتية يؤدي إلى زيادة إنتاج أنزيم السلولاز. ومع ذلك، ينبغي التحقق من العديد من المتغيرات بما في ذلك تراكيز مختلفة من الأيونات واستخدام المخلفات الزراعية الأخرى.
Category
Theses and Dissertations