ЛИГНИНДІ ЫДЫРАТАТЫН БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ ШТАМДАРЫН ОҚШАУЛАУ ЖӘНЕ АНЫҚТАУ

Лигнинді ыдырататын бактериялардың штамдарын таңдау ауыл шаруашылығы мен орман шаруашылығы қалдықтарын өңдеу үшін өте қажет. Осы эксперимент барысында біз Қытайдың Цинлин тауларынан топырақ үлгілерін жинап, бактериялардың 99 штаммын бөліп алдық. Әрі қарай, бактериялардың 18 штаммы сілтілі лигнинді қатты ортаны пайдаланып таңдалды және 30°C температурада 48 сағат бойы өсірілді, содан кейін олар молекулалық түрде анықталды. Осыдан кейін шайқалған колбада өсіру үшін лигнині бар сұйық культура ортасы пайдаланылды, ал өсіруден бұрын және кейін 280 нм-де көрінетін жарықта лигниннің сіңуінің өзгеруін өлшеу үшін микропластинаны оқу құралы қолданылды. Лигниннің ыдырау қабілеті бар бактериялардың жалпы 12 штаммы таңдалды. QL-D3, QL-D5, QL-D6, QL-D7, QL-D8, QL-D9, QL-D11, QL-D13, QL-D14, QL-D16, QL-D17, QL-D18 үшін. 7 күн ішінде құрамында 1,5 г/л лигнин бар сұйық ортада өсіргеннен кейін олардың лигниннің ыдырау жылдамдығы 13,01%, 16,76%, 10,48%, 23,3%, 6,88%, 12,48%, 22,07%, 11,84%, 18,62%, 17,88%, 13,95%, 16,28% тиісінше. Сканерлеуші электронды микроскопия арқылы QLD7 және QL-D11 бактерияларының екі штаммының морфологиясы лигниннің ең жоғары ыдырау жылдамдығымен зерттелді.

1. Pretreatment methods of lignocellulosic biomass for anaerobic digestion / F.R. Amin et al. // AMB Expr. – 2017. – № 7. – Р. 72. DOI: https://doi.org/10.1186/s13568-017-0375-4.

2. Bakken LR. Separation and Purification of Bacteria from Soil / L.R. Bakken // Appl Environ Microbiol. – 1985. – Р. 49. DOI: https://doi.org/10.1128/aem.49.6.1482-1487.

3. An overview of the validation approach for moist heat sterilization / B.M. Boca et al // part I[J]. Pharmaceutical technology. – 2002. – № 26(9). – Р. 62-71.

4. Buta J.G. FT-IR determination of lignin degradation in wheat straw by white rot fungus Stropharia rugosoannulata with different oxygen concentrations / J.G. Buta, F. Zadrazil, G.C. Galletti // Journal of Agricultural and Food Chcmistry. – 1989. – № 37(5). – Р. 1382-1384. DOI: https://doi.org/10.1021/jf00089a038.

5. Crawford D.L. Microbial degradation of lignin / D.L. Crawford, R.L. Crawford // Enzyme and Microbial Technology. – 1980. – № 2(1). – Р. 11-22. DOI: https://doi.org/10.1016/0141-0229(80)90003-4.

6. Daeschel M.A. Achieving pure culture cucumber fermentations: a review / M.A. Daeschel, H.P. Fleming // Developments in industrial microbiology. – 1987. – № 28. – Р. 141-148.

7. El-Mossalamy E.H. The role of natural biological macromolecules: Deoxyribonucleic and ribonucleic acids in the formulation of new stable charge transfer complexes of thiophene Schif bases for various life applications / E.H. El-Mossalamy, M.E.L. Batouti, H.A. Fetouh // Int J Biol Macromol. – 2021. – № 193. – Р. 1572-1586. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.10.220.

8. Lignin degradation: microorganisms, enzymes involved, genomes analysis and evolution / Grzegorz J. et al // FEMS Microbiology Reviews. – № 6. – Р. 941-962. DOI: https://doi.org/10.1093/femsre/fux049.

9. Isolation and characterization of lignin-degrading bacteria from rainforest soils / X.-F. Huang et al // Biotechnol. Bioeng. – 2013. – № 110. – Р. 1616-1626. DOI: https://doi.org/10.1002/bit.24833.

10. Islam M. Fungal treatment of mature landfill leachate utilizing woodchips and wheat-straw as cosubstrates / M. Islam, Q. Yuan // Biodegradation. – 2020. – № 31. – Р. 109-122. DOI: https://doi.org/10.1007/s10532-020-09897-9.

11. Janshekar H. Determination of biodegraded lignin by ultraviolet spectrophotometry / H. Janshekar, C. Brown, A. Fiechter // Analytica Chimica Acta. – 1981. – Vol. 130, Issue 1. – P. 81-91. DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)84153-2.

12. Lignin catabolic pathways reveal unique characteristics of dye‐decolorizing peroxidases in Pseudomonas putida / L. Lin et al // Environmental Microbiology. – 2019. – № 21(5). DOI: https://doi.org/10.1111/1462-2920.14593.

13. Lignin valorization through integrated biological funneling and chemical catalysis / J.G. Linger et al Proc Natl Acad Sci U S A. – 2014. – Vol. 19, – № 111(33). – Р. 12013-8. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1410657111.

14. Masai E. Genetic and biochemical investigations onbacterial catabolic pathways for ligninderived aromatic compounds / E. Masai, Y. Katayama, M. Fukuda // Bioscience Biotechnology and Biochemistry. – 2007. – № 71(1). – Р. 1-15. DOI: https://doi.org/10.1271/bbb.60437.

15. Bergkessel M. Chapter Twenty Five – Colony PCR / M. Bergkessel, C. Guthrie // Editor(s): Jon Lorsch, Methods in Enzymology, Academic Press. – 2013. – Vol. 529. – P. 299-309. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-418687-3.00025-2.

16. Medić A.B. Pseudomonas in environmental bioremediation of hydrocarbons and phenolic compounds- key catabolic degradation enzymes and new analytical platforms for comprehensive investigation / A.B. Medić, I.M. Karadžić // World Journal of Microbiology and Biotechnology. – 2022. – № 38(10). DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-022-03349-7.

17. A novel lignin degradation bacteria-Bacillus amyloliquefaciens SL-7 used to degrade straw lignin efficiently / Mei J. et al // Sensors and Actuators, B. Chemical. – 2020. – № 310. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123445.

18. Preservation of micro-organisms by drying; A review / C.A. Morgan et al // Journal of Microbiological Methods. – 2006. – Vol. 66, Issue 2. – Р. 183-193. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mimet.2006.02.017.

19. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass / N. Mosier et al // Bioresource Technology. – 2005. – № 96(6). – Р. 673-686. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.06.025.

20. Tsegaye B. Biodegradation of wheat straw by Ochrobactrum oryza eBMP03 and Bacillus sp. BMP01 bacteria to enhance biofuel production by increasing total reducing sugars yield / B. Tsegaye, C. Balomajumder, P. Roy // Environ Sci Pollut Res. – 2018. – № 25. – Р. 30585-30596. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-018-3056-1.

21. Synergistic function of four novel thermostable glycoside hydrolases from a long-term enriched thermophilic methanogenic digester / M. Wang et al // Front Microbiol. – 2015. – № 6(509). – Р. 509. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00509.

22. Response surface methodology for the mixed fungal fermentation of Codonopsis pilosula straw using Trichoderma reesei and Coprinus comatus / T. Wei et al // Peer J. – 2023. – № 11. – Р. e15757. DOI: https://doi.org/10.7717/peerj.15757.

23. Lignocellulosic biomass: Acid and alkaline pretreatments and their efects on biomass recalcitrance - Conventional processing and recent advances / A.L. Woiciechowski et al // Bioresource Technology. – 2020. – № 304. – Р. 9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.122848.

24. Yadav S. Cross-reactivity of prokaryotic 16S r DNA-specific primers to eukaryotic DNA: Mistaken microbial community profiling in environmental samples / S. Yadav, A. Kumar, M. Gupta / Curr Microbiol. – 2018. – № 75(8). – Р. 1038-1045. DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-018-1482-4.

25. Zuberer D.A. Recovery and Enumeration of Viable Bacteria / D.A. Zuberer // In Methods of Soil Analysis. – 1994. DOI: https://doi.org/10.2136/sssabookser5.2.c8.