جداسازي سويه‏هاي زانتوموناس لاكتوز مثبت از جمعيت باكتري بيماري‏زاي شانكر مركبات موجود در ايران

The screening of xanthomonas lactose – positive strains among bacterial populations of citrus canker disease isolated from Iran

مقدمه: زانتان هتروپلي‏‏ساكاريدي است كه توسط گروهي از باكتري‏هاي بيماري‏زاي گياهي از جنس زانتوموناس توليد مي‏شود. به طور معمول براي تهيه زانتان از منابع كربني مثل گلوكز، سوكروز و نشاسته استفاده مي‏شود. به علت هزينه‏هاي بالاي فراوري و حمل اين منابع كربني، هزينه نهايي توليد زانتان از منابع اشاره شده بالا مي‏رود. به دليل ميزان بيان پايين و در برخي موارد نقص آنزيم بتا گالاكتوزيداز در بسياري گونه‏هاي زانتوموناس از جمله زانتوموناس كمپستريس ، نمي‏توان از محيط‏هاي ارزان قيمت سرشار از لاكتوز مثل آب پنير براي توليد زانتان استفاده نمود. بنابراين، در صورت دسترسي به سويه‏هاي باكتريايي با قابليت تجزيه لاكتوز، امكان بهره وري از يك منبع كربني ارزان قيمت (آب پنير) براي توليد يك فراورده تجاري ارزشمند (زانتان) فراهم خواهد آمد. مواد و روش‏‏ها: در اين پژوهش، بر روي كلكسيوني متشكل از 210 سويه ايراني Xanthomonas citri subsp. Citri جمع آوري شده از باغات مركبات جنوب ايران مطالعه شد. در ادامه كوشش شد كه با استفاده از روش كار مولكولي و تعيين توالي ژن S rRNA16 اين سويه‏ها از جنسيت آن‏ها اطمينان حاصل شود. همچنين، رشد اين باكتري‏ها در محيط لاكتوزي بررسي شد. نتايج: از ميان 210 سويه مورد مطالعه، 27 سويه قادر به رشد روي محيط غني از لاكتوز بودند. سپس با تعيين توالي ژن S rRNA16 اين سويه‏ها و تطابق آن با ديگر توالي‏هاي S rRNA16 باكتري‏هاي زانتوموناس موجود در بانك ژني ، از جنسيت اين باكتري‏ها اطمينان حاصل شد. همچنين، اين باكتري‏ها، داراي رشد قابل قبولي در محيط‏ لاكتوزي بودند. بحث و نتيجه‏گيري: در مجموع، مي‏توان گفت كه سويه‏هاي زانتوموناس لاكتوز مثبت جدا شده از باغات مركبات جنوب ايران از قابليت خوبي در مصرف لاكتوز برخوردار هستند و اميد است كه در آينده‏اي نزديك، از اين سويه‏هاي طبيعي در جهت توليد زانتان در محيط‏هاي ارزان قيمت لاكتوزي مثل آب پنير بهره گرفت.

Introduction: Xanthan is a heteropolysaccharide that is produced by the group of plant pathogen bacteria from Xanthomonas genus. Usually, the media containing glucose, sucrose and starch is used for xanthan production. Because their preparation and transferring is expensive, the final cost of xanthan production by these carbon sources is high. On the other hand, many Xanthomonas species such as X.campestris are not able to use cheap media rich of lactose such as whey to produce xanthan due to the low expression and sometimes the defect of their B-galactosidase enzyme. The access to bacterial strains capable of decomposing lactose will provide a possibility for producing a valuable commercial product (xanthan) from an inexpensive carbon source (whey). Materials and methods: In the present study, a collection containing 210 isolated Xanthomonas citrisubsp.citri Iranian strains from citrus orchards in south Iran was studied. Then, the genus of these bacteria was determined by using molecular techniques and sequencing of 16S-rDNA gene. Also, their growth in lactose – based medium was investigated. Results: Among 210 strains, 27 strains were able to grow on lactose rich medium. Then, the genus of these bacteria was proved by sequencing of 16S-rDNA gene and comparison with another 16S-rDNA gene sequences existing in NCBI. Also, these bacteria had considerable growth in lactose-based medium. Discussion and conclusion: At last, we can say that separated lactose-positive Xanthomonas strains from southern citrus orchards have good ability to utilize lactose and in the near future, it would be possible to apply these native strains for xanthan production in cheaper lactose media such as whey. Key words: Xanthomonas, Lactose, Xanthan