Variation in ligninocellulolytic activities in dual and mixed cultures involving pleurotus eous and pleurotus citrinopileatus on cotton stalk

Biochemical changes during biodegradaion of cotton stalk, the lignocellulosic crop residue under solid state fermentation were investigated using mixed cultures involving mushroom fungi, nitrogen fixing, cellulolytic or lignocellulolytic bacterial or actinomycete isolates.

The different microbial components in a mixed culture were selected by screening them for lignocellulolytic potential and compatibility in dual or mixed cultures. Based on the compatibility of the mushroom fungi, P. eous or P. citrinopileatus and the different bacterial and actinomycete isolates as shown by their colony interaction in plate cultures, the isolates of Azotobacter sp., C. flavigena and N. brasiliensis were selected for dual and mixed culture SSF studies on cotton stalk.
The highest lignin and cellulose and hemicellulose degradation of 73%, 82% and 84% was brought about on the 40th day of SSF by mixed culture II. Both the mixed cultures I and II caused the TOC of cotton stalk to decrease from 48.8% to 40% while the corresponding mushroom monocultures and their corresponding dual cultures brought down the TOC to 43% and 41 % respectively. Mono cultures brought down the CN ratio of cotton stalk from 102:1 to 33-35:1 and dual cultures decreased it further to 25: 1. Mixed cultures were more effective as they decreased the C/N ratio to 21:1 within the experimental period of 40 days. Mixed culture I and II showed the highest FP-ase activity of 1.63 IU/ml and 1.67 IU/ml respectively on the 5th day of SSF. CMC-ase activity of 2.21 IU/ml and 2.14 IU/ml in mixed cultures I and II respectively was found to be the highest on the 5th day of SSF. β-glucosidase enzyme titre of mixed culture II (2.11 IU/ml) was higher than that of mixed culture I (1.64 IU/ml) on 5th day of SSF. The highest poly phenol oxidase activity was measured on the 30th day of SSF in both mixed culture I (1.73 IU/ml) and in mixed culture II (1.9 IU/ml). The highest activity of peroxidase activity was observed on the 20th day of SSF, where mixed culture I showed 2.39 IU/ml and mixed culture showed 2.44 IU/ml. Both the Mixed cultures showed the highest laccase activity of 0.74 IU/ml on 30th day SSF.
Mixed culture II involving Pleurotus citrinopileatus was comparatively more efficient in degrading the cellulose and lignin components of the cotton stalk. Mixed culture I involving Pleurotus eous was more efficient in bringing down the C/N ratio in lower level than Mixed culture II. As this culture contains mutualistic nitrogen fixing organisms which would have helped increasing the biomass, nitrogen content.
1.1.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2008 (Oktober 2008)
Seiten: 16
Preis inkl. MwSt.: € 12,00
Autor: P. Balaji
V. Rajapandy
Dr. M. Eyini

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