Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66929
Title: Screening and identification of cellulase-producing bacteria and xylanase-producing bacteria from soil
Other Titles: การคัดกรองและพิสูจน์เอกลักษณ์ของแบคทีเรียที่ผลิตเซลลูเลสและแบคทีเรียที่ผลิตไซลาเนสสายพันธุ์ใหม่จากดิน
Authors: Patcharin Boon-eiam
Advisors: Ancharida Akaracharanya
Somboon Tanasupawat
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Subjects: แบคทีเรีย
ดิน -- แบคทีเรีย
Screening
Xylanase
Issue Date: 2007
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Screening of cellulase- and xylanase-producing bacteria from 40 and 45 soil samples, respectively and 10 biofertilizer samples, 51 bacterial strains were isolated (27 cellulase-producing and 24 xylanase producing strains). On the basis of their phenotypic and chemotaxonomic characteristics including phylogenetic analysis using 16S rRNA gene sequences, 7 strains were closed to Cohnella, 4 to Paenibacillus, 13 to Bacillus, 17 to Pseudomonas, 9 to Acinetobacter and 1 to Escherichia. The similarity of 16S rRNA gene sequence revealed that the cellulase-producing bacteria: PA4-1 (Group 1) was closely related to Cohnella thermotolerans CCUG 47242T (97.2%). PBS5 (Group 2), T3-3 (Group 3) and T3-2 (Group4) were closely related to Bacillus drentensis LMG 21831T (98.8%), B. megaterium IAM 13418T (88.0%) and B. cereus IAM 12605T (88.7%), respectively. N14-2 (Group 5) showed 93.0% similarity to Pseudomonas pseudoalcaligenes JCM 5968T. T6-4 (Group 6) showed 92.7% similarity to Pseudomonas nitroreducens DSM 14399T. The xylanase-producing bacteria: PT4-2 (Group 1) and PN12-3 (Group 3) showed 92.4 and 91.2% similarities to C. panacarvi KCTC 13060T, respectively. PN8-3 (Group 2) and PT6-2 (Group 4) showed 91.4 and 96.4% similarities to C. thermotolerans CCUG 47242T. PN13-1 (Group 5) and T3-2X (Group 6) showed 87.4 and 95.3% similarities to Paenibacillus agarexedens DSM 1327T. PT2-3 (Group 7) was closely related to Paenibacillus popilliae ATCC 14706T (91.8%). PN8-2 (Group 8) was closely related to B. subtilis KCTC 3135T (98.8%). PN1-2 (Group 9) was closely related to Pseudomonas aeruginosa MML 2212T (97.0%). PN9-3 (Group 10) showed 98.4% similarity to Acinetobacter baumannii ATCC 19606T. N9-2 (Group 11) was closely related to Escherichia coli KCTC 2441T (97.6%). Tested strains of Paenibacillus and Bacillus contained meso-diaminopimelic in cell wall peptidoglycan and had 7 isoprene units (MK-7) as predominant menaquinone. The DNA G+C contents of Cohnella strain were 52.3-64.9 mol%. In this study, Cohnella strain PA4-1, PT4-2, PN8-3, PN12-3 and PT6-2, Paenibacillus strain PN13-1, T3-2X and PT2-3, Bacillus strains PBS5 and T3-2, and Pseudomonas strain N14-2, T6-4 and PN1-2 were new species. However, DNA-DNA hybridization study were required to confirm their taxonomic position. Among 51 bacteria isolated, 27 cellulase-producing bacteria isolated produced cellulase 0-0.015 U/ml while the 24 xylanase-producing bacteria produced xylanase 0-0.48 U/ml. Strain PB11 produced highest endoglucanase. Optimal temperature and pH for endoglucanase activity were 60 °C, pH 7.5. Maximum endoglucanase activity was 0.11 U/ml, PA4-3 produced highest ß-glucosidase. Optimal temperature and pH for ß-glucosidase activity were 60 °C, pH 7.0. Maximum ß-glucosidase activity was 0.0091 U/ml. Optimal temperature and pH for xylanase activity were 65 °C, pH 8.0. Maximum xylanase activity was 0.51 U/ml.
Other Abstract: การคัดกรองแบคทีเรียผลิตเซลลูเลสและแบคทีเรียผลิตไซลาเนสจากดินจำนวน 40 และ 45 ตัวอย่างตามลำดับ และจากปุ๋ยหมัก 10 ตัวอย่าง ได้แบคทีเรีย 51 สายพันธุ์ (ผลิตเซลลูเลส 27 สายพันธุ์ และผลิตไซลาเนส 24 สายพันธุ์) ผลการศึกษาลักษณะทางฟีโนไทป์และอนุกรมวิธานเคมีรวมทั้งการวิเคราะห์ลำดับเบสของยีน 16S rRNA พบว่าแบคทีเรียเหล่านี้ใกล้เคียงกับ Cohnella 7 สายพันธุ์, Paenibacillus 4 สายพันธุ์, Bacillus 13 สายพันธุ์, Pseudomonas 17 สายพันธุ์, Acinetobacter 9 สายพันธุ์ และ Escherichia 1 สายพันธุ์ ผลการศึกษาความคล้ายคลึงของลำดับเบสของยีน 16S rRNA ของสายพันธุ์ที่เป็นตัวแทน พบว่า สายพันธุ์ที่ผลิตเซลลูเลส: PA4-1 (กลุ่มที่ 1) คล้ายคลึงกับ C. thermotolerans CCUG 47242T (97.2%) PBS5 (กลุ่มที่ 2) T3-3 (กลุ่มที่ 3) และ T3-2 (กลุ่มที่ 4) คล้ายคลึงกับ B. drentensis LMG 21831T (98.8%), B. megaterium IAM 13418T (88.0%) และ B. cereus IAM 12605T (88.7%) ตามลำดับ N14-2 (กลุ่มที่5) คล้ายคลึงกับ Pseudomonas pseudoalcaligenes JCM 5968T (93.0%) และ T6-4 (กลุ่มที่6) คล้ายคลึงกับ Pseudomonas nitroreducens DSM 14399T (92.7%) สายพันธุ์ที่ผลิตไซลาเนส: PT4-2 (กลุ่มที่ 1) และ PN12-3 (กลุ่มที่3) คล้ายคลึงกับ C. panacarvi KCTC 13060T (92.4 และ 91.2% ตามลำดับ) PN8-3 (กลุ่มที่ 2) และ PT4-2 (กลุ่มที่4) คล้ายคลึงกับ C. thermotolerans CCUG 47242T (91.4 %และ 96.4% ตามลำดับ) PN13-1 (กลุ่มที่ 5) และ T3-2X (กลุ่มที่ 6) คล้ายคลึงกับ Paenibacillus agarexedens DSM 1327T (87.4 และ 95.3% ตามลำดับ) PT2-3 (กลุ่มที่ 7) คล้ายคลึงกับ Paenibacillus popilliae ATCC 14706T (91.8%) PN8-2 (กลุ่มที่ 8) คล้ายคลึงกับ B. subtilis KCTC 3135T (98.8%) PN1-2 (กลุ่มที่9) คล้ายคลึงกับ Pseudomonas aeruginosa MML 2212T (97.0%) PN9-3 (กลุ่มที่10) คล้ายคลึงกับ Acinetobacter baumannii ATCC 19606T (98.4%) และ N9-2 (กลุ่มที่11) คล้ายคลึงกับ Escherichia coli KCTC 2441T (97.6%) ผลการศึกษาลักษณะทางอนุกรมวิธานเคมี พบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ทดสอบของสกุล Paenibacillus และ Bacillus มีกรด meso-diaminopimelic เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์ และ menaquinones เป็น MK-7 นอกจากนี้ปริมาณ G+C ของ DNA ของแบคทีเรียสายพันธุ์ตัวแทนของ Cohnella อยู่ในช่วง 52.3-64.9 โมล% การศึกษาครั้งนี้พบว่าสายพันธุ์ PA4-1, PT4-2, PN8-3, PN12-3 และ PT6-2 เป็นแบคทีเรียสปีชีส์ใหม่ในสกุล Cohnella สายพันธุ์ PN13-1, T3-2X และ PT2-3 ในสกุล Paenibacillus สายพันธุ์ PBS5 และ T3-2 ในสกุล Bacillus สายพันธุ์ N14-2, T6-4 และ PN1-2 ในสกุล Pseudomonas จึงจำเป็นต้องศึกษาความคล้ายคลึงของ DNA ต่อไป จากแบคทีเรียที่สามารถสร้างเซลลูเลส และไซลาเนส 51 สายพันธุ์ พบว่า 27 สายพันธุ์ที่คัดแยกได้สามารถผลิตเซลลูเลส 0-0.015 U/ml และ 24 สายพันธุ์ผลิตไซลาเนสได้ 0-0.48 U/ml และพบว่าสายพันธุ์ PB11 สร้างเอนโดกลูคาเนสสูงที่สุด มีสภาวะที่เหมาะสมของเอนไซม์แอคติวิตีที่ 60 °ซ, pH 7.5 แอคติวิตีสูงสุด (0.11 U/ml), PA4-3 สร้างบีตากลูโคซิเดสสูงที่สุด มีสภาวะที่เหมาะสมของเอนไซม์แอคติวิตีที่ 60 °ซ, pH 7.0 แอคติวิตีสูงสุด (0.0091 U/ml) และ PN12-2 สร้างไซลาเนสสูงที่สุด มีสภาวะที่เหมาะสมของเอนไซม์แอคติวิตีที่ 65 °C, pH 8.0 แอคติวิตีสูงสุด (0.51 U/ml)
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2007
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Industrial Microbiology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66929
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Patcharin_bo_front_p.pdfหน้าปก สารบัญ และบทคัดย่อ1.03 MBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_ch1_p.pdfบทที่ 1679.97 kBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_ch2_p.pdfบทที่ 21.25 MBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_ch3_p.pdfบทที่ 3839.53 kBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_ch4_p.pdfบทที่ 42.62 MBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_ch5_p.pdfบทที่ 5736.65 kBAdobe PDFView/Open
Patcharin_bo_back_p.pdfบรรณานุกรมและภาคผนวก2.29 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.