Title of article :
Molecular Characterization of Monocrotophos Hydrolyzing Soil Fungal Strain Penicillium aculeatum ITCC 7980.10
Author/Authors :
Jain, R Department of Bioscience and Biotechnology - Banasthali Vidhyapeeth, Rajasthan, India , Garg, V Department of Bioscience and Biotechnology - Banasthali Vidhyapeeth, Rajasthan, India
Abstract :
Pesticides poses great threat to the environmental sustainability by affecting its microbial flora and fauna. Fungi are well known for the secretion of extracellular hydrolases for the degradation of these hazardous chemicals from its ambient environment. Hydrolase secreting soil fungi Penicillium aculeatum ITCC 7980.10 was selected for the study of its monocrotophos degrading efficiency under in vitro conditions in phosphorus free liquid culture medium. Fungal strain was molecularly characterized by 18S rDNA analysis as Penicillium aculeatum JQ660374. Monocrotophos degrading efficiency of the isolate was studied under optimum conditions each, at an interval of 5 days for 15 days incubation period. The isolated strain possessed meagre extracellular phosphatase activity 28.33 ± 0.40 U which resulted in the formation of 614.62 ± 0.38 μg ml-1 inorganic phosphates. Degradation process was studied by spectrophotometric analysis at 254nm, HPTLC and FTIR. Spectrophotometric analysis revealed 98.88% degradation of monocrotophos with a prominent decrease in the standard peak of monocrotophos (standard rf 0.19- 0.21) within 15 days of incubation as evident by HPTLC chromatograms. Molecular mechanism as studied by FTIR analysis revealed hydrolytic cleavage of vinyl bond with the formation of PO–4. Degradation of monocrotophos followed first order kinetics with the rate constant (kdeg) of 0.0115 day-1 and half life of 2.53 days. The results of the study conclude that Penicillium aculeatum JQ660374 could be used as an efficient candidate for the detoxification of monocrotophos contaminated sites.
Farsi abstract :
حشره كش ها تهديد بزرگي براي پايداري محيط زيست با تاثير بر گياهان و جانوران به حساب مي آيد. قارچ ها به عنوان هيدروليز برون سلولي براي تجزيه ي اين تركيبات شيميايي خطرناك از يك محيط مناسب مي باشند. قارچ penecillium aculeatum ITCC7980براي مطالعات بازده تجزيه ي مونوكروتوفوس در شرايط آزمايشگاهي در محيط كشت مايع بدون فسفر انتخاب شد. گونه ي قارچي به صورت مولكولي با آناليز 18s rDNA به عنوانpenecilliuma aculeatuna JQ660374 مشخص شد. بازده تجزيه از گونه ي جداسازي شده تحت شرايط بهينه در دوره هاي 5 روزه با زمان انكوباسيون 15 روز بررسي گرديد. گونه ي جداسازي شده داراي فعاليت هيدروليز كننده ي فسفات با مقدار 0/4±28/33 است كه همراه با تشكيل
µgml-1 0/38 ± 614/62فسفات غير آلي مي باشد. فرايند تجزيه با آناليز اسپكتروسكوپي در 254 نانومتر، HPTLC، FTIR مطالعه شد. آناليز اسپكتروسكوپي تجزيه يمونوكروتوفوس با كاهش چشم گير در پيك استانداردمونوكروتوفوس (استاندارد مرجع 0/21-0/19)در زمان انكوباسيون 15 روز نشان داد كه با كروماتوگرافي HPTLC نيز اثبات گرديد. مكانيسم مولكولي با آناليز FTIR نشان داد كه گسستگي پيوند وينيل با تشكيل p04 همراه است. تجزيه ي مونوكروتوفوس داراي واكنش درجه اول با ثابت واكنش ((kdeg) ، 0/0115 و زمان نيمه عمر 2/53 روز مي باشد. نتايج مطالعه نشان مي دهد كه مي توان از قارچ penecillium culaetuna JQ660374 به عنوان انتخابي مناسب براي دفع سميت مونوكروتوفوس در مكان هاي آلوده به كار گرفت
Keywords :
Fungi , Monocrotophos , Alkaline phosphatase , Inorganic phosphates
Journal title :
Astroparticle Physics