بررسي نحوه عمل باكتري Bacillus subtilis در كاهش آفلاتوكسين Aspergillus flavus

Mode of Action of Bacillus subtilis on Aflatoxin Control of Aspergillus flavus

آفلاتوكسين به‌عنوان يكي از خطرناك‌ترين توكسين‌هاي قارچي براي انسان و دام محسوب مي‌شود. آلودگي محصولات كشاورزي به آفلاتوكسين، سبب زيان اقتصادي در كشاورزي، صنايع غذايي و دامي مي‌شود. در طبيعت ميكروارگانيسم‌هايي وجود دارند كه با مكانيسم‌هاي مختلف، قادر به كاهش اين آلودگي در محصولات كشاورزي هستند. در اين راستا نحوه تاثير چهار جدايه از Bacillus subtilis در كاهش آفلاتوكسين Aspergillus flavus در شرايط آزمايشگاه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد جدايه BsP1 با جلوگيري كامل از توليد بيومس قارچ در محيط كشت مايع PDB بيشترين تاثير را نشان داده و جدايه‌هاي BsP4، BsP5 و BsP38 به ترتيب با 88/58، 41/27 و 03/29 درصد كاهش بيومس قارچ و متعاقباً باعث كاهش 85/86، 80/21 و 16/26 درصدي ميزان آفلاتوكسين B1 نسبت به شاهد بدون باكتري شدند و به عبارتي همبستگي منفي معني‌داري بين ميزان كاهش بيومس قارچ با مقدار آفلاتوكسين B1 توليد شده مشاهده شد. تاثير باكتري‌ها در پاك‌سازي آفلاتوكسين اضافه شده به محيط كشت نشان داد كه هيچ يك از جدايه‌ها قادر به پاك‌سازي آفلاتوكسين B1 پس از سه روز نبوده اما پس از پنج روز جدايه BsP1 باعث پاك‌سازي كامل آفلاتوكسين شد. سلول‌هاي هيچ يك از چهار جدايه باكتري نقشي در جذب سطحي آفلاتوكسين B1 نداشتند و فقط متابوليت‌هاي خارج سلولي جدايه BsP1 در تجزيه آفلاتوكسين B1 نقش قابل توجه‌اي داشت. اين نتايج نشان مي‌دهد كه جدايه‌هاي اميد بخش B. subtilis عمدتاً با دو مكانيزم آنتي‌بيوز و تجزيه در كنترل آفلاتوكسين محصولات كشاورزي موثر هستند.

Aflatoxin is one of the most hazardous mycotoxins injurious to both humans and animals. Aflatoxin contamination of crops is a serious economic loss inflicted upon agriculture, food and animal industry throughout the entire world. In nature, there are microorganisms able to alleviate aflatoxin contamination in crop products. In this work, the effects of four strains of Bacillus subtilis in reducing aflatoxin, induced by Aspregillus flavus, were investigated under in vitro conditions. The results indicated that strain BsP1 could completely inhibit the mycelial growth of A. flavus in PDB liquid medium. Strains BsP4, BsP5 and BsP38 caused a mass reduction of 58.88, 27.41 and 29.03% of fungal biomass, followed by 86.85, 21.80 and 26.16% reduction of aflatoxin B1 (AFB1), respectively. There also was a negative significant correlation observed between the decrease in fungal biomass and AFB1 production. Bioremediation studies revealed that the bacteria didn’t have the ability to remediate AFB1 after 3 days of incubation. However, the strain BsP1 could completely remediate AFB1 even after 5 days of incubation. Cell walls of these bacterial strains showed no sign of an ability for binding and removing of AFB1. The supernatant fluid of strain BsP1 was considerably able to degrade AFB1. The results finally suggest that the promising isolate of B. subtilis is of the potential to reduce aflatoxin in susceptible crops, possibly through antibiosis and degradation mechanisms.