تولید و ارزیابی مشخصات آنزیم آلفا آمیلاز گرمادوست و نمک دوست جدا شده از باکتری آنوکسی باسیلوس جونیسیس AT23

محورهای موضوعی : زیست فناوری میکروبی

سعیده افریشم ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان)
ارسطو بدویی دلفارد ² (دانشیار، گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان)
عبدالحمید نمکی شوشتری ³ (دانشیار، گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان)
زهرا کرمی ⁴ (استادیار، گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان)

تاریخ دریافت : 1395/11/21 تاریخ پذیرش : 1396/01/28 تاریخ انتشار : 1396/06/01

کلید واژه: آلفا آمیلاز, چشمه آبگرم, آنوکسی باسیلوس جونیسیس, گرمادوست, نمک دوست,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: آلفا آمیلازهای گرمادوست کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند. از این میان می توان به فرآوری نشاسته و تولید شوینده ها اشاره نمود. این مطالعه با هدف جداسازی باکتری های مولد آلفا آمیلاز گرمادوست و نیز تعیین خصوصیت آن ها انجام شد. مواد و روش ها: پس از نمونه برداری از چشمه آبگرم گروه واقع در استان کرمان، به منظور جداسازی باکتری های مولد آلفا آمیلاز از محیط نشاسته آگار استفاده گردید. سویه مورد نظر به کمک توالی یابی ژن 16S rDNA شناسایی گردید. خصوصیت آلفا آمیلاز گرمادوست در حضور عوامل مختلفی مانند pH، دما، یون های فلزی و حلال های آلی تعیین شد. همچنین پارامترهای کینتیکی آنزیم در حضور غلظت های مختلف نشاسته تعیین گردید. یافته ها: در این مطالعه سویه برتر مولد آلفا آمیلاز گرمادوست خارج سلولی به عنوان باکتری آنوکسی باسیلوس جونیسیس AT23 معرفی گردید. آنزیم آلفا آمیلاز سویه AT23 دارای فعالیت بهینه در pH های 5 و 6 بود. یک افزایش هفت برابری در فعالیت آنزیمی آلفا آمیلاز در حضور کلرید سدیم (غلظت 3 مولار) مشاهده شد. یون های منگنز و روی فعالیت آنزیمی را به ترتیب حدود 95 و 31 درصد افزایش دادند. پارامترهای کینتیکی، Km و Vmax به ترتیب 1.657 (میلی گرم بر میلی لیتر) و 0.0059 (میلی گرم بر میلی لیتر بر دقیقه) تعیین گردید. همچنین فعالیت آنزیمی در غلظت 10 درصد از حلال های آلی ان-بوتانول و سیکلو هگزانول حدود دو برابر افزایش یافت. نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان می دهد که آلفا آمیلاز سویه AT3 یک آنزیم نمک دوست و مقاوم در برابر است. بنابراین می تواند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Thermophilic alpha-amylase can be used in different industries such as starch processing and detergents. This study was performed to isolate alpha-amylase-producing bacteria and characterization of the enzyme. Materials & Methods: After sample collection from Gorooh hot spring in Kerman province, Iran, thermophilic alpha-amylase- producing bacteria were isolated using the starch-agar medium. 16S rDNA sequencing was used to identify the bacterial strain. Characterization of the thermophilic alpha-amylase was performed in the presence of various factors such as pH, temperature, metal ions, chemical compounds, and organic solvents. Also, kinetic parameters of the enzyme were determined in different concentrations of starch. Results: Anoxybacillus gonensis AT23 was identified as the best thermophilic alpha-amylase- producing strain. The alpha-amylase enzyme showed the optimal activity at pH 5 to 6. Sevenfold increase in the enzyme activity was observed in the presence of NaCl (3M). Mn2+ and Zn2+ increased the enzyme activity about 95% and 31%, respectively. Kinetic parameters including Km and Vmax were estimated about 1.657 mg/ml and 0.0059 mg/ml/min, respectively. Also, enzyme activity was also improved about 2 folds in the presence of organic solvents including n-butanol and 10% cyclohexane. Conclusion: Our results indicated that AT23 alpha-amylase is a halophile and organic solvent-tolerant enzyme. Therefore, it can be used in different industries.