Isolation of thermophilic celluloytic Bacillus spp from compost

Isolation of thermophilic celluloytic Bacillus spp from compost

Author

Al-Zadjaliyah, .Amira Ali

Publisher

Sultan Qaboos University

Gregorian

2010

Language

English

Subject

Thermophilic bacteria

Cellulose

English abstract

Abstract During composting, organic matter is degraded mainly by cellulolytic microorganisms at around 50°C. In this study, thermophilic cellulolytic Bacillus spp have been isolated from compost. Eight isolates showed cellulase activity by growing in Carboxymethylcellulose (CMC) broth. These isolates were able to degrade xylan and cellobiose. Among the eight isolates three isolates (B13B, B5Gb and B19G) showed the highest Carboxymethylcellulase (CMCase) activity. The maximum cellulase activity for B13b and B5GB occurred after microbial growth reached the stationary phase but the maximum activity of B19G was at the log phase after 4 h of incubation. It was found that reducing sugar liberated in media increased with the increase of CMCase activity for the three isolates. Moreover, significant correlation between cellulase activity and protein content was also observed. The crude cellulase from B19 strain showed activity toward CMC and filter paper but there was no detectable activity towards p-nitrophenyl- B-D-glucopyranoside (PNPG). The optimum temperature and pH for crude cellulase activity were 50°C and 6 respectively. Using API system the eight isolates were identified as Bacillus lentus, Geobacillus thermoglucosidasius and Bacillus firmus. However, using 16S rDNA sequencing all of the eight isolates were identified as .Bacillus licheniformis

Member of

Theses and Dissertations

Resource URL

https://hdl.handle.net/20.500.12408/692

Arabic abstract

الخلاصة
في أثناء عملية التسميد تحللت المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المفرزة لإنزيم السليوليز تحت درجة حرارة تصل الى 50 درجة مئوية تقريبا. في هذه الدراسة تم عزل البكتيريا Bacillus spp القادرة على إفراز إنزيم السليوليز والمتواجدة في درجات الحرارة العالية. وقد أظهرت العزلات البكتيرية الثمانية نشاطا جيدا في إنتاج إنزيم السليوليز بعد وضعها في الوسط الغذائي ( Carboxymethylcellulose (CMC كما أظهرت هذه العزلات البكتيرية أيضا قدرتها على تكسير Xylan و cellobiose على درجة حرارة 50 درجة مئوية. وقد تفوقت العزلات البكتيرية كلا من (B13B و B5Gb و B19 في إفراز إنزيم السليوليز عن العزلات البكتيرية الأخرى. العزلة البكتيرية 19G أظهرت نشاطها السليوليزي العالي في مرحلة النمو البكتيري السريع وذلك بعد حضانه استمرت 4 ساعات في حين تأخرت كلا من (13B و 5GB) في إظهار أعلى نشاط سليوليزي لهن وقد تم ذلك في مرحلة النمو البكتيري المستقر. وقد وجدت علاقة طردية بين تزايد السكر المختزل في الوسط الغذائي والنشاط السليوليزي لهذه العزلات البكتيرية الثلاثة. كما وجد ترابط كبير بين النشاط السليوليزي ومحتوى البروتين في الوسط الغذائي. وأظهر السليوليز الخام من العزلة البكتيرية19G نشاطا ملحوظا في تكسير كلا من CMC وورقة الترشيح و cellobiose في حين لم يظهر أي نشاط يذكر عند تواجدها في -3 -
p - nitrophenyl (D - glucopyranoside ( PNPG. ومن ثم فقد تبين أن درجة الحرارة المثالية لنشاط إنزيم السليوليز الخام هي 50 درجة مئوية أما درجة الحموضة المثالية فهي 6. وبإستخدام نظام API Applied Profile Index تم التعرف على العزلات البكتيرية على انها من سلالات مختلفة من Bacillus lentus, Geobacillus thermoglucosidasius and Bacillus firmus إلا أنه عند إستخدام 16s rDNA ظهرت جميع العزلات البكتيرية على أنها Bacillus licheniformis.