شناسايي و معرفي سويه ايراني پانتوآ آگلومرانس AKH25 با استفاده از توالي 16S rRNA و بررسي قدرت تجزيه كنندگي مالونونيتريل آن

Identification and introducing of an Iranian Pantoea agglomerans strain AKH25 by 16S rRNA sequence and investigation of it,s capacity to malononitrile degradation

مالونونيتريل CH2(CN)2، يك تركيب دي‌نيتريلي با ساختار خطي است كه در توليد علف‌كش‌ها، داروهاي ضد سرطان و رنگ‌ها، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در مطالعه حاضر، باكتري‌هاي هيدروليز كننده مالونونيتريل با استفاده از محيط كشت MM1 (mineral salts medium) حاوي 1 درصد مالونونيتريل از نمونه فاضلاب جمع آوري شده و به دو روش بيوشيميايي و مولكولي شناسايي شدند. براي اين منظور ابتدا ميزان هيدروليز مالونونيتريل توسط سويه‌هاي جدا شده با روش رنگ سنجي تعيين شد. سويه‌اي كه داراي بيشترين قدرت هيدروليزكنندگي بود، انتخاب گرديد و با استفاده از روشPCR و پرايمرهاي طراحي شده، ژن 16S rRNA آن تكثير و تعيين توالي گرديد. مقايسه توالي‌ به دست آمده (KM229757) با ساير توالي‌هاي ثبت شده در بانك ژني نشان داد سويه جداسازي شده (AKH25)مربوط به پانتوآ آگلومرانس از خانواده انتروباكترياسه است. در مطالعه ديگر، منحني رشد و ميزان آمونياك آزاد شده در حضور غلظت‌هاي مختلف مالونونيتريل رسم گرديد. نتايج نشان داد اين سويه، داراي بالاترين فعاليت تجزيه مالونونيتريل به ميزان 1/48 و 3/33 ميلي‌مولار آمونياك توليدي در حضور غلظت‌هاي 2 و 5 ميلي‌مولار مالونونيتريل در 21 ساعت پس از انكوباسيون در فاز سكون منحني رشد بود. بر اساس اين تحقيق، سويه ايراني پانتوآ آگلومرانسAKH25 مي-تواند كانديد مناسبي براي حذف مالونونيتريل از محيط‌هاي آلوده مورد استفاده قرار گيرد.

Malononitrile, CH2(CN)2 is an aliphatic dinitrile, which uses in the production of herbicides, anti-cancer drugs and dyes. In the present study, malononitrile hydrolyzing bacteria screened from sewage with using MM1 media containing 1 % malononitrile. This strain was identified with biochemical and molecular methods. At first, malononitrile hydrolyzing activity of this strain determined with colorimetric method. The isolate AKH25, with high enzyme activity was selected and 16S rRNA gene was amplified and sequenced by PCR method and designed primers. Comparison of 16S rRNA gene of AKH25 (KM229757) with the other deposited 16S rRNA genes in NCBI showed that this strain is Pantoea agglomerans from Enterobacteriaceae family. In another study, the bacterial growth curve and ammonia liberated in the presence of different malononitrile concentration was considered. Results showed that, the highest malononitrile decomposition value was detected as releasing of 1.48 and 3.33 mM ammonia from 2.0 and 5.0 mM malononitrile, after 21 h of incubation during the stationary phase, respectively. According to this research, the Iranian Pantoea agglomerans strain AKH25 can be used as a suitable candidate for removing malononitrile from contaminated environments.