Здесь мы представляем протокол скрининга биоразнообразия почв для поиска грибковых штаммов, участвующих в деградации непокорных материалов. Сначала выделяют грибковые штаммы, способные расти на гуминовых кислотах или лигноцеллюлозе. Затем их активность проверяется как в ферментативных анализах, так и на загрязняющих веществах, таких как углеводороды и пластмассы.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Изоляция и скрининг из биоразнообразия почв на грибы, участвующие в деградации непокорных материалов
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Загрязнение окружающей среды является растущей проблемой, и выявление грибов, участвующих в процессе биоремедиации, является важной задачей. Почва содержит невероятное разнообразие микробной жизни и может быть хорошим источником этих биоремедиативных грибов. Эта работа направлена на поиск почвенных грибов с потенциалом биоремедиации с использованием различных скрининговых тестов. Минеральные питательные среды, дополненные непокорными веществами в качестве единственного источника углерода, использовались в качестве тестов на рост. Сначала разбавления почвы покрывали на чашках Петри минеральной средой, дополненной гуминовыми кислотами или лигноцеллюлозой. Растущие колонии грибов были выделены и испытаны на различных субстратах, таких как сложные смеси углеводородов (вазелин и отработанное моторное масло) и порошки различных пластиковых полимеров (ПЭТ, ПП, ПС, ПУР, ПВХ). Качественные ферментативные тесты были связаны с тестами роста для исследования производства эстераз, лакказ, пероксидаз и протеаз. Эти ферменты участвуют в основных процессах деградации непокорного материала, и их конститутивная секреция исследуемыми грибковыми штаммами может иметь потенциал для использования для биоремедиации. Было выделено и протестировано более 100 штаммов, обнаружено несколько изолятов с хорошим потенциалом биоремедиации. В заключение, описанные скрининговые тесты являются простым и недорогим методом выявления грибковых штаммов с потенциалом биоремедиации из почвы. Кроме того, можно адаптировать скрининговые тесты для различных загрязняющих веществ в соответствии с требованиями, добавляя другие непокорные вещества в минимальные питательные среды.
Введение
Почва является фундаментальным компонентом жизни на Земле и является основой многих экосистем. Минералы, органические вещества и микроорганизмы в почве можно рассматривать как одну систему, между которой происходят тесные ассоциации и взаимодействия. Взаимодействие этих соединений оказывает важное влияние на наземные процессы, качество окружающей среды и здоровье экосистем1. Загрязнение почв создает серьезные экологические проблемы во всем мире. Неизбирательное, долгосрочное и чрезмерное применение непокорных и токсичных веществ, таких как пестициды, нефтепродукты, пластмассы и другие химические вещества, оказывает серьезное воздействие на экол....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подбор грибковых штаммов, способных разлагать непокорные материалы из почвы
- Приготовление раствора антибиотика.
- Поместите пенициллин (50 мг/л), стрептомицин (40 мг/л), хлортетрациклин (40 мг/л), неомицин (100 мг/л) и хлорамфеникол (100 мг/л) в 250 мл деионизированной стерильной воды.
- Перед добавлением хлорамфеникола в раствор антибиотика растворите его в 3 мл ≥99% этанола.
- Поместите раствор антибиотика на магнитную мешалку (без нагревания) с магнитным перемешивающим стержнем внутри раствора на 10 мин. Храните при температуре 4 °C.
- Подготовка питательных сред.
- Положить 1 г товарно....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Методы селективных сред (раздел 1 протокола) позволили провести скрининг богатого биоразнообразия почвы и отобрать грибы с высоким потенциалом биоремедиации. С гуминовой кислотой и лигноцеллюлозной средой было выделено более 100 грибковых штаммов. Эти грибы продуцируют ферменты, участвующие в биодеградации природных непокорных материалов, которые имеют химическую структуру, напоминающую многие загрязняющие вещества. Однако грибковые штаммы, выделенные с помощью селективных сред, нуждались в дальнейшем скрининге. В частно.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Богатое биоразнообразие почвы является обильным источником грибов, которые обладают многочисленными метаболическими способностями, некоторые из которых могут быть потенциальными кандидатами на биоремедиацию. Селективные испытания сред (раздел 1 протокола) являются простыми в выполнении и эффективными методами выделения грибов, способных расти на природных сложных полимерах в качестве единственного источника углерода. Грибы могут продуцировать внеклеточные, неспецифические гидролазы и оксидоредуктазы30
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Мы выражаем признательность Scuola di Alta Formazione Dottorale (SAFD) из Университета Павии и профессору Сольвейгу Тоси за предоставление возможности для этой работы.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 96 микролуночная пластина | Greiner bio-one | 650185 | |
| Агар | VWR | 84609.05 | |
| Бульон Бушнелл-Хаас | Fluka | B5051 | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | C5670 | |
| Хлорамфеникола | Eurobio | GABCRL006Z | |
| хлортетрациклин | Sigma-Aldrich | ||
| CoCl2· 6H2O | Sigma-Aldrich | C8661 | |
| CuCl2· 2H2O | Sigma-Aldrich | C3279 | |
| Этанол | VWR Химикаты | 20821.296 | |
| FeCl3· 6H2O | Sigma-Aldrich | 236489 | |
| Filter 0.2 µ m | Ватман | 10462200 | |
| галловая кислота | Sigma-Aldrich | G7384 | |
| Стеклянная крышка стекает | Biosigma | VBS634 | |
| Стеклянные флаконы 15 мл | SciLabware | P35467 | |
| гваякол | Sigma-Aldrich | G5502 | |
| Полиэтилен высокой плотности (ПНД) | Sigma-Aldrich | 434272 | |
| Гуминовые кислоты | Aldrich Chemistry | 53680 | |
| K2HPO4 | Sigma-Aldrich | P8281 | |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P5655 | |
| Lignocellulose | / | / | Стерилизованные отходы производства биоэтанола |
| L-образный разбрасыватель клеток | Laboindustria S.p.a | 21133 | |
| Магнитная мешалка | A.C.E.F | 8235 | |
| Бульон из солодового экстракта | Sigma-Aldrich | 70146 | |
| MgSO4· 7H2O | Sigma-Aldrich | M2643 | |
| Микропипетка 1000 μ Л. | Гилсон | FA10006M | |
| Микропипетка 200 μ Л. | Гилсон | FA10005M | |
| MnCl2· 4H2O | Sigma-Aldrich | M5005 | |
| Na2MoO4· 2H2O | Sigma-Aldrich | M1651 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S5886 | |
| Неомицин | Sigma-Aldrich | N0401000 | |
| пенициллин | Sigma-Aldrich | 1504489 | |
| пептон | Sigma-Aldrich | 83059 | |
| Полиэтилентерефталат (ПЭТ) | Goodfellow | ES306031 | |
| Чашки Петри | Laboindustria S.p.a | 21050 | |
| Вазелин (Парафин жидкий) | A.C.E.F | ||
| Картофельный бульон из декстрозы | Sigma-Aldrich | P6685 | |
| Полистирол (PS) | Sigma-Aldrich | 331651 | |
| Полиуретан (PUR) | Sigma-Aldrich | GF20677923 | |
| Поливинилхлорид ( PVC) | Sigma-Aldrich | 81388 | |
| Стерильная пробирка для сокола | Greiner bio-one | 227 261 | |
| Стерильные стеклянные флаконы 20 мл | Sigma-Aldrich | SU860051 | |
| Стерильная точка 1000 μ Л. | Гилсон | F172511 | |
| Стерильная точка 200 μ L | Gilson | F172311 | |
| Стерильные полиэтиленовые пакеты | WHIRL-PAK | B01018 | |
| стерильный шприц | Rays | 5523CM25 | |
| Стрептомицин | Sigma-Aldrich | S-6501 | |
| Tween 80 | Sigma-Aldrich | P1754 | |
| Отработанное моторное масло | сложная смесь углеводородов, присадок к двигателям и металлов, предоставленная итальянской частной компанией | ||
| Флаконы 50 мл | Sigma-Aldrich | 33108-U | |
| ZnCl2 | Sigma-Aldrich | Z0152 |
Ссылки
- Mohammadi, K., Heidari, G., Khalesro, S., Sohrabi, Y. Soil management, microorganisms and organic matter interactions: A review. African Journal of Biotechnology. 10 (86), 19840-19849 (2011).
- Daccò, C., Girometta, C., Asemoloye, M. D., Carpani, G., Picco, A. M., Tosi, S.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
