Skip to main content
SUPERVISOR
Javad Keramat,Jahangir Khajehali,Sabihe Soleimanianzad
جواد کرامت (استاد راهنما) جهانگیر خواجه علی (استاد مشاور) صبیحه سلیمانیان زاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ghazal Daliran Firouz
غزل دلیران فیروز

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Optimization of Lactobacillus plantarum PTCC1896 concentration for degradation of Abamectin and Dinotefuran toxins during production of probiotic pickled cucumber
Crop pests are one of the main factors which increase the final production cost of agricultural products. The global population growth, rising costs of agricultural products, food storage and elimination of crop pests have led to the consumption of synthetic pesticides. The excessive use of pesticides along with failure to comply with the pre-harvest period leads to an increase in pesticide residues in crops and environment, which is a serious threat to human health, environment and food security. Therefore, economically biological ways to reduce pesticide residues are important. In this study, the effect of different concentrations of probiotic Lactobacillus plantarum sub sp. plantarum PTCC1896 on the reduction of Dinotefuran and Abamectin pesticides residue in fermented cucumbers and the development of a probiotic product was investigated. At first, the cucumbers were immersed in a 1.25 / L solution of Dinotfuran and 2 / L solution of Abamectins. Then, the concentrations of log7.7 CFUml 1- , log8.8 CFUml 1- and log 8.9 CFUml 1- were prepared from bacterium and added to 5% brine and cucumbers were then placed in a similar proportion to the brine. Pesticide residues, lactic acid bacteria count, pH and acidity were evaluated for Dinotfuran-infected cucumber samples on days of 0, 1, 2, 3, 4 and 8 and for Abamectin-infected cucumber samples on days 0, 10, 20 and 30. Samples were prepared and extracted using QuEChERS method, HPLC using UV detector were used to measure the amount of residues of both pesticides. The results showed that the bacterial inoculum concentration of 7.7 log CFUml 1- was the best concentration for reducing both pesticides. In the case of Dinotefuran, the residual concentration decreased by 77.3% from 8 ppm to 0.47 ppm (below the codex limit) within 8 days of storage, due to a significant increase in bacterial growth. Also, the residual concentration of Abamectin decreased by 83% from 1.46 to 0.24 ppm during 30 days of storage. The decomposition rate constant was calculated and it was found that the inoculum concentration of 7.7 log CFUml 1- rapidly degraded both Dinotefuran and Abamectin pesticides. The reduction of Dinotefuran and Abamectin at this concentration can be attributed to a number of factors such as the proportion of bacterial inoculation and energy source, amount of acid produced, the rate of bacterial growth and production of primary metabolites. In general it was found that Lactobacillus plantarum sub sp. plantarum PTCC1896 is able to degrade Dinotefuran and Abamectin pesticides. Further experiments are needed to apply the results of this project in industrial scale. Keywords biodegradation, Lactobacillus plantarum, fermented cucumbers, high performance liquid chromatography, probiotic, Dinotefuran, Abamectin
رشد جمعیت جهانی، افزایش هزینه های تولید محصولات کشاورزی، نگهداری مواد غذایی و از بین رفتن محصولات کشاورزی در اثر آفات، باعث مصرف سموم آفت کش شده است. مصرف بی رویه ی آفت‌کش ها به همراه عدم رعایت دوره ی پیش از برداشت، منجر به افزایش باقی‌مانده‌ی سموم آفت‌کش در محصولات می‌شود که به عنوان خطری جدی برای سلامت انسان، محیط زیست و امنیت غذایی مطرح می‌شود. بنابراین راه های با صرفه‌ی اقتصادی موثر بر کاهش باقی مانده‌ی آفت‌کش ها حائز اهمیت می‌باشد. در این مطالعه تاثیر غلظت های مختلف باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم PTCC1896 بر کاهش میزان آفت‌کش دینوتفوران و آبامکتین در خیارشور تخمیری و ایجاد یک محصول پروبیوتیک بررسی شد. ابتدا خیار ها در محلول 25/1 در هزار دینوتفوران و 2 در هزار آبامکتین غوطه ور شدند. سپس غلظت های log CFUml 1 - 7/7 ، log CFUml 1 - 8/8 و log CFUml 1- 8/9 از باکتری تهیه شدند و به محلول آب نمک NaCl 5% تهیه شده اضافه شدند و خیارها به نسبت مساوی با آب نمک در ظروف توزیع شدند. نمونه های خیارشور آلوده به دینوتفوران در روز های 0، 1، 2، 3، 4 و 8 و نمونه های آلوده به آبا مکتین در روز های 0، 10، 20 و 30 از لحاظ میزان باقی مانده ی آفت‌کش ، تعداد باکتری های لاکتیک اسید، pH و اسیدیته بررسی شدند. آماده سازی نمونه و استخراج سموم با استفاده از روش کچرز(QuEChERS) صورت گرفت و برای اندازه گیری باقی‌مانده ی هر دو آفت‌کش از دستگاه HPLC و آشکارساز فرابنفش استفاده شد. نتایج نشان داد log CFUml 1 - 7/7 غلظت تلقیحی باکتری، بهترین غلظت برای کاهش هر دو آفت‌کش بوده است و به طور معنی داری میزان آفت‌کش را کاهش داده است. در رابطه با آفت‌کش دینوتفوران غلظت سم باقی‌مانده طی 8 روز انبار داری از ppm 2 به 47/0 ppm ( زیر حد مجاز اعلام شده توسط کدکس) رسید و به میزان3/77 % کاهش یافت، از علل این کاهش چشمگیر می‌توان به افزایش رشد باکتری در دوران انبارداری اشاره کرد. هم چنین غلظت باقی مانده آفت‌کش آبامکتین طی 30 روز انبارداری از 46/1 ppm به 24/0 ppm رسید و به میزان 83% کاهش یافت. هم چنین پس از محاسبه ی ثابت سرعت تجزیه مشخص شد غلظت تلقیحی log CFUml 1- 7/7 با سرعت بیشتری هر دو آفت‌کش دینوتفوران و آبامکتین را تجزیه کرده است. کاهش آفت‌کش های دینوتفوران و آبامکتین در این غلظت می‌تواند به چند عامل از جمله متناسب بودن میزان تلقیحی باکتری، منبع انرژی، میزان اسید تولید شده و میزان رشد باکتری و تولید متابولیت های اولیه نسبت داده شود. به طور کلی نتیجه گیری می‌شود باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم قادر به تجزیه ی آفت‌کش آبامکتین و دینوتفوران می‌باشد. مطالعات بیشتر جهت صنعتی کردن نتایج این آزمایش احتیاج است. واژه های کلیدی: تجزیه زیستی، باقی مانده ی آفت‌کش، خیارشور تخمیری، پروبیوتیک، آبامکتین، دینوتفوران

ارتقاء امنیت وب با وف بومی