| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,251 |
| تعداد مقالات | 35,917 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,566,007 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,689,410 |
بهینه‌سازی تولید آفت‌کش بیولوژیک Bacillus thuringiensis به روش تاگوچی | ||
| مهار زیستی در گیاه‌پزشکی | ||
| مقاله 8، دوره 10، شماره 1، شهریور 1401، صفحه 143-153 اصل مقاله (629.94 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/bcpp.2023.362185.332 | ||
| نویسندگان | ||
| وهاب دست پاک1؛ رسول مرزبان* 2؛ سهراب ایمانی3؛ مریم کلانتری4 | ||
| 1دکتری، گروه گیاه‌پزشکی،واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. | ||
| 2دانشیار، موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. | ||
| 3استادیار، گروه حشره شناسی کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران | ||
| 4کارشناس ارشد، موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| پس از دست‌یابی به استرین‌های برتر Bt از لحاظ قدرت بیمارگری و دامنه میزبانی، تهیه محیط‌های کشت ارزان‌قیمت برای تولید اسپور و کریستال در فرمانتور آزمایشگاهی به‌عنوان مدل اولیه، و تولید انبوه آن در بیوراکتورهای با مقیاس صنعتی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از نهاده‌های ارزان قیمت مانند پسماندها و فرآورده‌های فرعی صنایع کشاورزی بستر غذایی مناسب و بهینه‌ای برای رشد Bt فراهم شود و میزان تولید این باکتری با استفاده از این مواد مورد ارزیابی قرار گیرد. در این تحقیق پسماندها و فرآورده‌های فرعی صنایع کشاورزی به عنوان محیط کشت غذایی بهصورت عصاره و بهصورت مایع برای تکثیر Bt kurstaki سویه بومی 6R مورد بررسی قرار گرفت محیط‌های کشت بهصورت تلفیقی از دو و سه محیط کشت با درصدهای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفتند و فرایند بهینه‌سازی با روش تاگوچی و با استفاده از نرم‌افزار Qualitek–4 انجام شد. نتایج آزمایشات و تجزیه تحلیل داده‌ها نشان داد که در محیط‌های کشت دوتایی سبوس گندم (منبع کربن) همراه با شربت ذرت با CFU/ml3/44 ×1010 ، سبوس گندم(منبع کربن) همراه با پودر ماهی با CFU/ml 5/5 ×109 و محیط‌های ترکیب سه‌تایی شامل سویا، شربت ذرت، پودر ماهی CFU/ml 3/98×1016 ، سویا، شربت ذرت، ملاس نیشکر CFU/ml 9/89×1016 و سبوس گندم، شربت ذرت و ملاس چغندرقند CFU/ml 9/29×1016 بهترین محیط کشت‌هایی بودند که بیشترین میزان تولید باکتری Bt را در شرایط آزمایشگاه داشتند. نتایج نشان داد، Bt حاصل از بسترهای دوتایی سبوس گندم و پودرماهی، سبوس گندم و شربت ذرت و بسترهای سه‌تایی سویا، شربت ذرت و پودرماهی؛ شربت ذرت، سویا و ملاس نیشکر؛ شربت ذرت، سبوس گندم و ملاس چغندر قند روی لارو سن سه برگخوار مصری Spodoptera littoralis صد درصد تلفات داده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بهینه‌سازی؛ محیط‌کشت؛ بی‌تی؛ برگخوارمصری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Optimizing the production of biological pesticide Bacillus thuringiensis by Taguchi method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| vahab Dastpak1؛ Rasoul marzban2؛ Sohrab Imani3؛ Maryam kalantary4 | ||
| 1- | ||
| 2Member of Scientific Board, Iranian Research Institute of Plant Protection | ||
| 3Department of Agricultural Entomology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran. | ||
| 4Iranian Research Institute of Plant Protection, Agricultural Research, Education and Extension Organization | ||
| چکیده [English] | ||
| After obtaining the superior Bt strains in terms of pathogenicity and host range, it is of particular importance to provide low-cost culture media for the production of spores and crystals in laboratory and mass production in industrial-scale bioreactors. In this research, an attempt has been made to provide a suitable and optimal food substrate for the growth of Bt by using cheap inputs such as waste and by-products of agricultural industries, and to evaluate the production rate of this bacterium using these materials. In this research, the waste and by-products of agricultural industries were investigated as culture medium in the form of extract and in liquid form for the propagation of native Bt strain (6R). The culture media were evaluated as a combination of two and three media with different percentages and the optimization process was done with Taguchi method and using Qualitek-4 software. The results of the experiments and data analysis showed that in the culture medium with two substance, beet molasses combined with corn steep with 4.22 × 1010 CFU/ml and wheat bran combined with corn steep with 3.44 × 1010 CFU/ml, and the culture medium with tree substance including soy, corn steep, fish meal 3.98 × 1016 CFU/ml, soy, corn steep, sugar cane molasses 9.89 × 1016 CFU/ml and wheat bran, corn steep, sugar beet molasses 9.29 × 1016 CFU/ml were the best culture media that had the highest production of Bt in laboratory conditions. The results showed that Bt obtained from culture medium with two substance of sugar beet molasses and corn steep, wheat bran and corn steep and culture medium with tree substance of soybean, corn steep and fish meal; corn steep, soybean and sugarcane molasses; corn steep, wheat bran and sugar beet molasses caused 100% mortality on the 3 instar larvae of Spodoptera littoralis | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| optimizing, culture media, Bt, Spodoptera littoralis | ||
| مراجع | ||
|
Amin, G. & Alotaibi, S. 2008. Optimization of a fermentation process for bioinsecticide production by Bacillus thuringiensis. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24(11): 2465–2471. Berbert–Molina, M.A., Prata, A.M.R., Pesssanha, L.G. & Silveria, M.M. 2008. Kinetics of Bacillus thuringiensis var. israelensis growth on high glucose concentrations. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 35(11): 1397–1404. Brar, S.K. & Verma, M. 2005. Starch industry wastewater based stable Bacillus thuringiensis liquid formulation. Journal of economic entomology, 98(6):1890–1404. Capalbo, D.M.F., Valicente, F.H. Marcus, I.O. & Pelizer. L.H. 2001. Solid–state fermentation of Bacillus thuringiensis var. tolworthi to control fall armyworm in maize, Journal of Biotechnology, 4(2): 155–168. Dastpak, V., Marzban, R., Imani, S. & Kalantari, M. 2021: The effect of some food industrial wastes and byproducts on the development and insecticidal activity of Bacillus thuringiensis. Biocontrol in Plant Protection, 9(1): 1–12. Dulmage, H.T. 1971. Production of delta–endotoxin by eighteen isolates of Bacillus thuringiensis serotype 3 in fermentation media. Journal Invertebrate. Pathology, 18: 353–358. Fernando, H., Valicente, F.H. & Andre, H.C. 2008. Use of by–Products Rich in Carbon and Nitrogen as a Nutrient Source to Produce Bacillus thuringiensis (Berliner)–Based Biopesticide Neotropical Entomology, 37(6): 702–708. FODA, M.S., ABU–SHADY, M.R., PRIEST, F.G. & EL–BENDARY, M.A. 2000. Physiological studies on pathogenic strains of Bacillus sphaericus. In: 10th Microbial conference, 12–14 November 2000, Cairo, Egypt. Foda, M.S., Ismail, I.M., K. Moharam, M.E. & Sadek, K.H. H.A. 2002. A novel approach for production of Bacillus thuringiensis by solid state fermentation. Egypt. Microbiol, 37: 135–156. Gharibi, D., Zouari, N., Trabelsi, H. & Jaoua, S. 2007. Improvement of Bacillus thuringiensis delta–endotoxin production by overcome of carbon catabolite repression through adequate control of aeration. Enzyme. Microbiology Technology, 40: 614–622. Jayaraman, R. 2003. Influence of Carbon and Nitrogen Sources on the Growth and Sporlution of Bacillus thuringiensis var Galleriae for Biopesticide production. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 17(3): 225–231. Khanh Dang Vu, R.D., Tyagi, J.R., Valéro, R.Y. & Surampalli, J. 2009. Impact of different pH control agents on biopesticidal activity of Bacillus thuringiensis during the fermentation of starch industry wastewater. Bioprocess and Biosystems Engineering, 4: 511–519. Kraemer–Schafhalter, A. & Moser, A. 1996. Kinetic study of Bacillus thuringiensis var. israelensis in lab–scale batch process. Bioprocess and Biosystems Engineering, 14(3): 139–144. Lachhab, K. Tyag, R.D. & Valero, J.R. 2001. Production of Bacillus thuringiensis biopesticides using wastewater sludge as a raw material: effect of inoculum and sludge solids concentration. Process Biochemistry, 37: 197–208. Marzban, R. 2012. Investigation on the suitable isolate and medium for production of Bacillus thuringiensis. Journal of Biopesticids, 5: 144–147. Obeta, J.A.N. & Okafor, N. 1984 Medium for the production of primary powder of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. Applied Environmental Microbiology, 47: 863–867. Poopathi, S. 2010. Novel Fermentation media for the production of mosquito pathogenic bacilli in mosquito control. Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology, P: 349–358. Saberi, F., Marzban, R., Ardjmand, M., Pajoum Shariati, F. & Tavakoli, O. 2023: Optimization of the Culture Medium, Fermentation Process and Effectiveness of Biopesticide from an Iranian Bacillus thuringiensis var. tenebrionis (BN2). Journal of Agricultural Science and Technology, 25(2): 469–484. Saberi, F., Marzban, R. & Ardjmand, M. 2014: Optimization of Bacillus thuringiensis production process in lab. fermenter. Biological Control of Pests and Plant Diseases, 3(2): 165–172. Saberi, F., Marzban, R., Ardjmand, M., Pajoum Shariati, F. & Tavakoli, O. 2020: Optimization of Culture Media to Enhance the Ability of Local Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 19(7): 468–475. Saberi, F., Marzban, R., Ardjmand, M., Pajoum Shariati, F. & Tavakoli, O. 2020: Influence of carbon and nitrogen sources on the growth and sporulation of Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Biocontrol in Plant Protection, 7(2): 49–62. Soccoll, C.R., Teresinha, E.V.P., Fendrich, R.C., Prochmannl, F.A., Radijiskumar, M., Blaskowski, M.M., de Almeidamelo, A.L., Barros, C.J. & Soccol, V.T. 2009. Development of a low–cost bioprocess for endotoxin production by Bacillus thuringiensis var. israelensis intended for biological control of Aedes aegypti. Brazilian archives of biology and technology, 52: 121–130. Tianjian, X. 1995. Industrial production of Bt production and application. Wuhan, China. Vimala Devi, P.S., Ravinder, T. & Jaidev, C. 2005. Cost–effective production of Bacillus thuringiensis by solid–state fermentation. Journal of Invertebrate Pathology, 88(2): 163–168. Yezza, A. & Tyagi, R.D. 2005. Production of Bacillus thuringiensis based biopesticides in barch and fed batch cultures using wastewater sludge as a raw material. Journal of chemical technology and biotechnology, 80(5): 502–510. Zuoari, N. & Jaoua, S. 1999. Production and characterization of metalloproteases synthesized concomitantly with d–endotoxin by Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain grown on gruel–based media. Enzyme Microbiology Technology, 25: 364–371. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 802 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 523 |
||