Development of a cost effective medium for production of Bacillus thuringiensis bioinsecticide using food barley

• Autorzy: Shojaaddini M , Moharramipour S. , Khodabandeh M. , Talebi A.A.

Warianty tytułu

PL

Opracowanie oplacalnej pozywki do produkcji bioinsektycydu Bacillus thuringiensis przy uzyciu spozywczego jeczmienia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Genetically manipulated food barley, Hordeum vulgare L. var. valfajr, was compared to commercial-grade starch as carbon sources in groundnut and soybean based media for supporting growth, sporulation and delta-endotoxin production by Bacillus thuringiensis Berliner B. thuringiensis kurstaki HD-1 and a promising newly isolated B. thuringiensis strain (referred to as BTA) were used. MgCl2, CaCl2, and MnCl2 were used as trace-elements. Culture media were compared in shaken flasks and then in 5 l Fermentors. Biomass, delta-endotoxin levels and the number of spores as colony forming units (CFU) were evaluated. For each of the two strains, biomass and delta-endotoxin synthesis were not significantly different in soybean-based media after substitution starch by barley flour. There were significant differences between the two strains with respect to biomass and toxin production. Evaluated costs of media preparation showed that food barley is an economical alternative to commercial-grade starch in the production of BTA bioinsecticide.

PL

Porównywano zmieniony genetycznie jęczmień, Hordeum vulgare L. odmiana valfajr, ze skrobią handlowej klasy używanej jako zródło węgla oraz pożywki sojowe wykorzystywane do hodowli uzyskania zarodnikowania B. thuringiensis Berliner i do produkcji delta-endotoksyny. Do badań użyto obiecujący, nowo izolowany szczep tej bakterii (BTA). Do pożywki w ilościach śladowych dodano następujące związki: MgCl2, CaCl2 i MnCl2. Pożywki porównywano na wytrząsarce, a następnie przy użyciu sprzętu do fermentacji. Oceniana biomasa i wytwarzanie delta-endotoksyny, po zastąpieniu w pożywkach sojowych skrobii przez mąkę jęczmienną, nie różniły się istotnie. Stwierdzono natomiast różnice pomiędzy dwoma badanymi szczepami pod względem biomasy i produkcji toksyny. Porównanie kosztu przygotowania pożywek wykazało, że jęczmień spożywczy jest ekonomiczną alternatywą do produkcji bioinsektycydu BTA, w stosunku do skrobii handlowej jakości.

Słowa kluczowe

EN

barley; Hordeum vulgare var.valfair; food barley; culture medium; Bacillus thuringiensis; delta-endotoxin production; bioinsecticide; biomass

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Plant Protection Research
• Rocznik: 2010
• Tom: 50
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.9-14,fig.,ref.

Twórcy

autor

Shojaaddini M

• Tarbiat Modares University, Tehran, P.O.Box 14115-336, Iran

autor

Moharramipour S.

autor

Khodabandeh M.

autor

Talebi A.A.

Bibliografia

• Bradford M. M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Ann. Biochem. 72: 248-54.
• Dregval O. A., Cherevach N. V., Andrienko O. E., Vinnikov A. I. 1999. The effect of a soil extract on the development of Bacillus thuringiensis on its synthesis of an insecticidal endotoxin. Mikrobiol. Z. 61: 40-44.
• Dregval O. A., Cherevach N. V., Vinnikov A. I. 2002. Influence of composition of the nutrient medium on growth and development of entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis. Mikrobiol. Z. 64: 44-48.
• Ghribi D., Zouari N., Trigui W., Jaoua S. 2007. Use of sea water as salts source in starch- and soya bean-based media, for the production of Bacillus thuringiensis bioinsecticides. Proc. Biochem. 42: 374-378.
• Grando S., Macpherson H. G. 2008. Food barley: importance, uses and local knowledge. International Center for Agricultural Research in the Dry Areas. http://icarda.cgiar.org//Publications/Price_List/book3/food%20barley.pdf
• Grausgruber H., Scheiblauer J., Schönlechner R., Ruckenbauer P., Berghofer E. 2004. Variability in chemical composition and biologically active constituents of cereals. p. 23-26. In: "Genetic Variation for Plant Breeding". Proc. of 17th EUCARPIA General Cong. 8-11 September, Tulln, Austria.
• Helm C. V., Francisco A. D. 2004. Chemical characterization of Brazilian hulless barley varieties, flour fractionation, and protein concentration. Sci. Agric. 61: 593-597.
• Jing-Wen Z., Ya-Fei Ch., Zheng-Hong X., Zi-Niu Y., Shou-Wen Ch. 2007. Production of thuringiensin by fed-batch culture of Bacillus thuringiensis subsp. darmstadiensis 032 with an improved pH-control glucose fooding strategy. Proc. Biochem. 42: 52-56.
• Kumar A., Sra K., Sangodkar U. M. X., Sharma V. P. 2000. Advances in the bio-control of mosquito vectors utilizing Bacillus sphaericus and Bacillus thuringiensis var. israelensis. Proc. Natl. Acad. Aci. India LXX: 1-20.
• Laemmli U. K. 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680-685.
• Linko R., Lapvetelainen A., Laakso P., Kallio H. 1989. Protein composition of a high-protein barley flour and barley grain. Cereal Chem. 66: 478-482.
• Luna C. L., Silva G. R., Rios E. M. 2004. Bacillus thuringiensis var. israelensis production involving re-use of the supernatant. Biotechnol. Lett. 26:143-145.
• Mummigatti S. G., Raghunathan A. N. 1990. Influence of media composition on the production of delta-endotoxin by Bacillus thuringiensis var. thuringiensis. J. Invertebr. Pathol. 55: 147-151.
• Poopathi S., Kumar K. A. 2003. Novel fermentation media for production of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. J. Econ. Entomol. 96: 1039-1044.
• Prabakaran G., Balaraman K. 2006. Development of a cost-effective medium for the large scale production of Bacillus thuringiensis var. israelensis. Biol. Control 36: 288-292.
• Saalma H. S., Foda M. S., Dulmage H. T., Sharaby E. L. 1983. Novel fermentation medium for production of delta endotoxin from Bacillus thuringiensis. J. Invertebr. Pathol. 41: 8-19.
• Zouari N., Bensikali S., Jaoua S. 2002. Production of delta-endotoxins by Bacillus thuringiensis strains exhibiting various insecticidal activities towards Lepidoptera and Diptera in gruel and fish meal media. Enzyme Microb. Technol. 31: 411-418.