Rozklad celulozy przez mezofilne bakterie glebowe z rodzaju Clostridium

Celuloza w środowisku naturalnym podlega rozkładowi biologicznemu przez szeroką grupę fizjologiczną tzw. mikroorganizmów celulolitycznych. W warunkach beztlenowych przemiany celulozy są przeprowadzane przez przetrwalnikujące bakterie z rodzaju Clostridium. Literatura naukowa donosi głównie o rozkładzie celulozy przez termofilny szczep bakterii C. thermocellum. Nieliczne prace badawcze informują natomiast o rozkładzie celulozy prowadzonym przez mezofilne bakterie z rodzaju Clostridium. W prezentowanej pracy wyizolowano trzy szczepy bakterii z rodzaju Clostridium i zbadano ich aktywność celulolityczną. Wyizolowane bakterie zidentyfikowano jako C. celerecrescens, C. cellulolyticum i C. lentocellum. Wszystkie wyizolowane szczepy bakterii produkowały FP-azę, CMC-azę i celobiazę. Podczas wzrostu w warunkach beztlenowych w pożywce z dodatkiem celobiozy, bibuły filtracyjnej i mikrokrystalicznej celulozy Avicel jako jedyne źródło węgla oznaczono produkty fermentacji metodą chromatografii gazowej. Badane gatunki bakterii metabolizowały celobiozę i celulozę Avicel do kwasu octowego i masłowego oraz do etanolu. Natomiast bibułę filtracyjną do kwasu propionowego i izo-walerianowego i etanolu. We wszystkich badanych próbkach wykrywano śladowe ilości propanolu, butanolu i kwasu masłowego.

Cellulose can be biologically degraded by a wide range of microorganisms. Under anaerobic condition cellulose is transformed by spore-forming bacteria belonging to genera Clostridium. Most papers dealing with anaerobic degradation of cellulose are connected with thermophilic bacteria Clostridium thermocellum. Only a few information could be found in literature about anaerobic transformation of cellulose by mesophilic Clostridia. In the present paper three strains of mesophilic, anaerobic, spore-forming bacteria were isolated from the soil and its cellulolytic activity was investigated. The isolated bacteria were identified as Clostridium lentocellum, C. cellulolyticum and C. celerecrescens. All isolated strains were able to produce FP-ase, CMC-ase and cellobiase. During the growth of investigated strains under anaerobic condition in medium amended with cellobiose, filter paper and Avicel microcrystalline cellulose as a sole carbon source the different fermentation products could be found using gas chromatography. Investigated bacterial strains metabolised cellobiose and Avicel cellulose mainly to acetic and butyric acids and ethanol, and filter paper to propionic and iso-valerianic acids and ethanol. In all investigated samples the trace amounts of propanol and butanol were also found.