بررسي باكتري‌هاي تجزيه كننده تانن جداسازي شده از پوست پسته و مدفوع بز تغذيه شده با پوست پسته

Study of Tannin degrading bacteria isolated from Pistachio soft hulls and feces of goat feeding on it

مقدمه: تانن‌ها پلي‌فنلهاي سمي موجود در بسياري از گياهان از جمله پسته و محصولات فرعي آن هستند. انواعي از ميكروارگانيسم‌ها از جمله باكتري‌ها قادر به تحمل و تجزيه تانن هستند. هدف اين پژوهش، جداسازي و بررسي باكتري‌هاي متحمل تانن از پوست تازه پسته و مدفوع بز قبل و بعد از تغذيه با پوست پسته ( منبع غني از تانن) است. مواد و روش‏‏ها: باكتري‌هاي تحمل‌كننده تانن به روش غني‌سازي در محيط كشت حاوي تانن (تنها منبع كربن و انرژي) جداسازي شدند. توانايي تجزيه تانن با تشكيل هاله شفاف در اطراف كلوني‌ها در محيط كشت حاوي تانن تاييد شد. حداكثر غلظت تانن قابل تحمل با افزايش غلظت تانن در محيط كشت تعيين شد. ميزان تجزيه با اندازه‌گيري غلظت تانن موجود در محيط كشت باكتري در فواصل زماني معيين محاسبه شد. نتايج: جمعيت باكتري‌هاي تجزيه كننده تانن3/10 درصد باكتري هاي هتروتروف موجود بر پوست پسته بود. بيش از 50 درصد باكتري هاي تجزيه كننده تانن از مدفوع بز پس ازمصرف رژيم غني از تانن جداسازي شدند. جدايه‌ها باسيل‌هاي گرم مثبت و منفي متعلق به جنس‌هاي كلبسيلا، سودوموناس، باسيلوس، اشريشيا و اتنروباكتر هستند. 4/71 درصد از جدايه ها قادر به تحمل غلظت 64 گرم بر ليتر تانن در محيط كشت بودند. باكتري‌هاي جداشده از مدفوع بز پس از تغذيه با پوست پسته بيش از 72 درصد از تانن محيط كشت را در 72 ساعت تجزيه كردند. درحالي كه ميزان تجزيه تانن در مورد باكتري هاي جدا شده از پوست پسته 1775 درصد بود. بحث و نتيجه‏گيري: رژيم غذايي غني از تانن باعث القاي تغيير در الگوي ميكروبي دستگاه گوارش با افزايش جمعيت باكتري هاي متحمل تانن مي‌شود. توانايي جدايه‌هاي اين پژوهش ديدگاه جديدي را در راستاي نقش آن‌ها در تجزيه تانن از محيط زيست فراهم مي‌كند.

Introduction: Tannins (tannic acid) are toxic, high molecular weight and water soluble polyphenols that are present in many plants such as pistachio and its by products. Wide ranges of microorganisms including bacteria tolerate tannin and degrade it. The aim of this study was to isolate and characterize tannin tolerant bacteria from pistachio soft hulls (P SH) and feces of goat before and after feeding on this by product as tannin rich diet. Materials and methods: Tannin tolerant bacteria were isolated from enrichment cultures of samples in medium containing tannic acid as a sole source of carbon and energy. Tannin hydrolyzing ability of isolates was confirmed by observation of clear zones around the colonies. The increasing concentrations of tannin on minimal salt medium (MSM) agar plates were used to test the maximum tolerable concentrations (MTCs). Furthermore, in the supplemented media tannin concentrations were measured by bovine serum albumin (BSA) precipitation assay during time intervals. Results: Tannin degrading bacterial population of P SH was about only 10.3% of total population. More than 50 percent of tannin degrading strains were isolated from goat feces after grazing on tannin rich diet. Isolated bacteria were Gram negative and positive rod species belonging to Klebsiella, Pseudomonas, Bacillus, Escherichia and Enterobacter genera. Among the isolated bacteria 71.4% could tolerate the concentration of 64 g/l of tannin in their media while only 7.2% were able to tolerate the maximum tannin concentration of 16 g/l. Bacterial isolates of goat feces could degrade tannin more than 72% after 72 h of incubation. In the case of soft P SH isolates, the biodegradation percentage was between 17 75%. Discussion and conclusion: Feeding of tannin rich diet induced a shift in digestive system microbial profile with increased population of tannin tolerant bacteria. The ability of isolated strains provides novel insights for the role they can play in composting tannin containing wastes.