امروز دوشنبه 31 اردیبهشت 1397

خالص سازی و بررسی برخی خصوصیات بیوشیمیایی آنزیم آلفا آمیلاز مقاوم به حرارت باکتری Bacillus cereus

Purification and biochemical characterization of a thermostable alpha-amylase from Bacillus cereus

95d35

بیوتکنولوژی ریزسازواره ها

پژوهشی کامل

Fa

 

 

اهمیت اقتصادی قابل توجه و طیف وسیع کاربرد آمیلازهای مقاوم به حرارت در صنایع، نیاز برای تولید آمیلازها با خصوصیات مطلوب صنعتی را بطور چشمگیری افزایش داده است. فلور‌ باکتریایی چشمه‌های آبگرم به واسطه تحمل بالا به حرارت و پایداری در pHهای متفاوت می‌توانند به عنوان منابع جدیدی برای تولید α-آمیلاز مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش چشمه‌ آبگرم هیپرترمال قینرجه برای شناسایی فلور‌ باکتریایی آبگرم به لحاظ میزان تولید α-آمیلاز مورد بررسی قرار گرفت. کلون‌های باکتریایی احتمالی تولید کننده آمیلاز براساس ویژگی‌های بیوشیمیایی و همچنین روشهای مولکولی شناسایی شدند. در مرحله بعد شرایط رشد باکتری ایزوله شده و تولید آنزیم آمیلاز نیز مورد بهینه سازی قرار گرفت و در نهایت بعد از تخلیص آنزیم از کلون‌های باکتریایی شناسایی شده خصوصیات بیوشیمیاییα -آمیلاز‌ از لحاظ کاربرد در صنعت بررسی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که کلون باکتری جدا شده از جنس Bacillus بوده و به لحاظ خصوصیت یک آنزیم آمیلاز مقاوم به حرارت و غیر وابسته به یون کلسیم می باشد. بطوری که آنزیم آمیلاز تخلیص شده در دمای 80 درجه سانتیگراد و 8~pH حداکثر فعالیت خود را نشان داده و در محدوده دمایی 50-70 درجه سانتیگراد 80% از فعالیت هیدرولیزی خود را حفظ می‌کند. همچنین نتایج نشان داد که آنزیم در طیف وسیعی از pH قلیایی و اسیدی (5/3-10) فعال و پایدار می‌باشد. بطور کلی براساس نتایج حاصل، این سویه باکتری می‌تواند منبع مناسبی جهت تولید آنزیم آمیلاز متحمل به حرارت با پایداری عملکردی بالا جهت کاربرد در صنعت باشد.

Considerable economic importance and wide range of applications of thermo-stable amylases in various industries has significantly increased the demand for amylase production with optimal stability properties. Natural bacterial flora of hot springs can be used as new sources for α- amylase production due to high tolerance to heat and stability in different pH ranges. In this study, Ghinarjeh hyperthermal hot spring was studied to identify the bacterial species that have amylase activity. Bacterial clones producing amylase were identified based on biochemical characteristics and molecular methods. In the next step, the growth conditions of isolated bacteria and amylase production were optimized. Finally, after extraction and purification of α- amylase enzyme from isolated clones, biochemical characteristics were evaluated. The results showed that isolated bacterial clone is a member of the genus Bacillus, and also indicated that the purified enzyme is a thermostable, and calcium-independent amylase enzyme. The purified amylase showed maximum activity at pH˷ 8, however the enzyme is active and stable in a broad range of acidic and alkaline pH (3.5- 10). The enzyme has maximum hydrolysis activity at 80°C and 80% of this activity remains at 50-70°C. According to this study, this bacterial strain can be suitable and promising source for production of high performance, thermostable amylase in order to use at industrial level.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

آزاده طاعتی
A Taati

1دانشجوی سابق کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی، گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه نویسنده مسئول

امین میرشمسی کاخکی
A Mirshamsi

2استادیار گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران.mirshamsi[AT]ferdowsi.um.ac.ir نویسنده مسئول

احمد آسوده
A Asoodeh

3استاد گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. نویسنده مسئول

سعید ملک زاده شفارودی
S Malekzadeh Shafaroodi

4دانشیار گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده