Identification and Molecular Characterization of High Ethanol Producing Microorganisms Isolated from Different Natural Sources in Assiut Governorate

Document Type : Original Article

Authors

1 Genetics Department, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt.

2 School of Veterinary Medicine, Badr University in Assiut, Assiut, 71111, Egypt.

Abstract

Ethanol is an important bioproducts used in the field of clean energy. It is produced through the fermentation of sugars by various microorganisms.
Yeast and bacteria are found in terrestrial and aquatic environments and can be isolated from natural substances such as soil, fruits, and vegetables. Yeasts, particularly Saccharomyces cerevisiae, are the primary organisms used in ethanol production due to their efficiency and adaptability. Bacteria such as Bacillus subtilis also play an important role in this process, offering an alternative or supplementary method of fermentation. The choice of microorganism depends on some factors like substrate availability, desired ethanol yield, and process conditions.
This study aims to isolate and identify several yeasts and bacterial isolates, evaluate the production ethanol, molecularly characterize the producing isolates, and to improve some isolates to produce more Ethanol. Fifty different isolates were collected from contaminated fruit and vegetables. Three isolates were identified as S. cerevisiae by PCR specific DNA primers, while 47 isolates were bacterial isolates. All the yeast and bacterial isolates were screened for bioethanol productivity. The bacterial isolate LS-6 showed the highest bioethanol productivity (50%), which was identified by 16S rRNA gene sequencing as B. subtilis. Yeast isolate (CJ-12) and bacterial isolate (LS-6) were subjected to UV- mutagenesis to improve the bioethanol productivity, all obtained mutants from the two yeast and bacteria isolates showed higher productivity compared to the wild-type.  

Keywords

Main Subjects

Article Title [العربیة]

التعريف والتوصيف الجزيئي للكائنات الحية الدقيقة عالية الإنتاج للإيثانول المعزولة من مصادر طبيعية مختلفة في محافظة أسيوط

Authors [العربیة]

  • إسراء محمد أحمد 1
  • فتحي محمد صالح 1
  • أمير عفت محمد الفراش 1 2
1 قسم الوراثة، كلية الزراعة، جامعة أسيوط، أسيوط، مصر.
2 كلية الطب البيطري، جامعة بدر بأسيوط، أسيوط، 71111، مصر.
Abstract [العربیة]

ويعتبر الإيثانول أحد أهم المنتجات الحيوية المستخدمة في مجال الطاقة النظيفة. يتم إنتاجه من خلال تخمير السكريات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المختلفة. توجد الخميرة والبكتيريا في البيئات الأرضية والمائية ويمكن عزلها عن المواد الطبيعية مثل التربة والفواكه والخضروات.
حيث أن الخمائر، وخاصة Saccharomyces cerevisiae، هي اهم الكائنات المستخدمة في إنتاج الإيثانول بسبب كفاءتها وقدرتها. كما تلعب البكتيريا مثل Bacillus subtilis أيضًا دورًا في هذه العملية. تهدف هذه الدراسة إلى عزل والتوصيف الجزيئي لعدد من الخمائر والعزلات البكتيرية ثم تقدير إنتاج الإيثانول بواسطة هذه العزلات وتحسين بعض هذه العزلات لإنتاج المزيد من الإيثانول. تم جمع خمسين عزلة مختلفة وتم توصيف ثلاث عزلات على أنها S. cerevisiae جزيئياً بواسطة تفاعل الـ PCR. تم تقدير إنتاجية الإيثانول الحيوي لجميع عزلات الخميرة والبكتيريا. أظهرت العزلة البكتيرية LS-6 أعلى إنتاجية للإيثانول الحيوي بنسبه (50%) وتم تعريفها جزيئيا من خلال تحديد تتابعات جين الـ 16S على أنها B. subtilis، تم استخدام الأشعة فوق البنفسجية لاستحداث بعض الطفرات بغرض تحسين إنتاجية الإيثانول الحيوي في كلا من عزلة الخميرة (عزلة CJ-12) والعزلة البكتيرية (عزلة LS-6). أظهرت جميع الطافرات تحسن في إنتاجية الإيثانول الحيوي وذلك بالمقارنة بالطراز البري.

Keywords [العربیة]

  • الإيثانول الحيوي
  • التوصيف الجزيئي
  • الطفرات
  • S. cerevisiae

Files

Share

How to cite

Statistics