جداسازی یک سویه بومی باسیلوس لیکنی‌فورمیس تولید کننده آنزیم آلفا آمیلاز از منابع گرم استان سمنان
محورهای موضوعی : میکروب شناسی محیطی
مجید مقبلی
1
(گروه میکروبیولوژی، واحد دامغان، دانشگاه آزاداسلامی)
حمید نوشیری
2
(گروه میکروبیولوژی، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی)
کلید واژه: باسیلوس لیکنی‌فورمیس, آلفا آمیلاز, چشمه آب گرم,
چکیده مقاله :
مقدمه و هدف: آمیلاز یکی از آنزیم‌های صنعتی مهم می‌باشد که در صنایع غذایی، تولید شوینده ها، تولید گلوکز، نساجی و کاغذ‌سازی کاربرد دارد. باسیلوس‌ها، از مهم‌ترین میکروارگانیسم‌های تولید کننده آمیلاز و پروتئاز می‌باشند. هدف از این پژوهش جداسازی باسیلوس گرمادوست مولد آنزیم آلفا- آمیلاز از منابع گرم استان سمنان و تعیین فعالیت آنزیم آلفا- آمیلاز می‌باشد. مواد و روش‌ها: به صورت تصادفی نمونه‌های خاک و کود از محیط و آب از چشمه‌های آب گرم استان جمع‌آوری شد. پس از تهیه رقت، نمونه‌ها بر روی محیط کشت نشاسته آگار کشت و سپس از نظر تولید آمیلاز مورد بررسی قرار گرفتند. فعالیت آنزیم آلفا – آمیلاز تولیدی به وسیله باکتری‌های جدا شده با استفاده ازروش دی‌نیترو‌سالیسیلیک اسید (DNS) اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: از بین 10 نمونه باکتری تولید کننده آمیلاز جدا شده، دو نمونه دارای بیشترین میزان فعالیت u/ml 5/104 و u/ml 2/61 بودند. هر دو نمونه متعلق به جنس باسیلوس‌ها بوده که اولی مزوفیل و دومی گرمادوست بود. با توجه به جدول باسیلوس‌های کتاب برگی مشخص گردید که نمونه گرمادوست متعلق به گونه باسیلوس لیکنی‌فرمیس می‌باشد. نتیجه گیری: با توجه به مصرف بالای آنزیم آمیلاز و عدم تولید این آنزیم در ایران، سویه باکتریایی باسیلوس لیکنی‌فورمیس جدا شده در این پژوهش باتوان تولید u/ml 2/61 آنزیم آمیلاز می‌تواند به عنوان یک کاندید مناسب جهت تولید این آنزیم مورد استفاده قرار گیرد.
Background and Objectives: Amylase is one of the important industrial enzymes, which is used in the food industry, detergent production, glucose, textile, and paper making. Bacillus spp. are considered as a major amylase and protease producer microorganisms. The main purpose for the study is isolating amylase positive thermophile Bacillus Spp. from hot sources of Semnan province. Material and Methods: Soil, fertilizer and water samples were collected from environment and the hot springs. After dilution preparation, samples were cultured on starch agar medium and then, potential of amylase producing was measured. Alpha-amylase enzyme activity of isolates was measured using di-nitro salicylic acid (DNS) method. Results: Among 10 amylase producing isolated bacteria, two samples showed the highest amylase activity, 104.5u/ml and 61.2u/ml respectively. Although both the samples were diagnosed as Bacillus spp. one of them was belong to mesophile species while another one was detected as thermophile Bacillus. The thermophile Bacillus has been detected as a member of B. licheniformis according to Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Conclusion: Due to high consumption of amylase enzymes and lack of producing the enzymes in Iran, The isolated Bacillus licheniformis in this study, with 61.2 U product per mL, can be introduced as candidate for produce the favorite amount of the enzyme after proper genetic manipulations.
1) Boyer, E.W., and M. B. Ingle. Extracellular alkaline amylase from a Bacillus species. J. Bacteriol, 1972; 110:992-1000.
2) Ivanova, V., E. Dobreva, E. Emanuilova. Purification and characterization of thermostable alpha-amylase from Bacillus licheniformis. J. Biotechnol, 1993; 28, 277-289.
3) Upadek, H., and B. Kottwitz. Application of amylases in detergents. In J. H. van Ee, O. Misset, and E. J. Baas (ed.), Enzymes in detergency. Marcel Dekker, Inc., New York. 1997; p. 203-212
4) Van der Laan, J. M. May Novel amylolytic enzymes derived from the B. licheniformis, having improved characteristics.International patent, 1995; WO 95/35382.
5) Van der Maarel, M.J.E.C., Van der Veen, B., Uitdehaag J.C.M., and H. Leemhuis. Properties and applications of starch-converting enzymes of the alfa amylase family (Reviev article). J. Bacteriol, 2002; 94: 137-155
6) Shafiei M, Ziaee AA, Amoozegar MA., Purification and characterization of an organic-sol-vent-tolerant halophilic α-amylase from the moderately halophilic Nesterenkonia sp. strain F. J Ind Microbiol Biotechnol, 2011; 38(2): 275-81
7) Michelin M, Silva TM, Benassi VM, Peixoto-Nogueira SC, Moraes LA, Leão JM, Jorge JA, Terenzi HF, Polizeli Mde L., Purification and characterization of a thermostable α-amylase produced by the fungus Paecilomyces variotii. Carbohydr Res., 2010; 2 (16): 2348-53.
8) Nakajima, R., T. Imanaka, and S. Aiba. Comparison of amino acid sequences of eleven different α-amylase. Appl. Microbiol. Biotechnol, 1986; 23: 355-60.
9) Nakajima, R., T. Imanaka, and S. Aiba. Nucleotide sequence of the Bacillus stearothermophilus α-amylase gene. J. Bacteriol, 1985; 163: 401-6.
10) Yamaguchi R, Tokunaga H, Ishibashi M, Arakawa T, Tokunaga M., Salt-dependent thermo-reversible α-amylase: cloning and characterization of halophilic α-amylase from moderately halophilic bacterium, Kocuria varians. Appl Microbiol Biotechnol, 2011;
89(3): 673-84
11) Liu XD, Xu Y,A novel raw starch digesting alpha-amylase from a newly isolated Bacillus sp. YX-1: purification and characterization. Bioresour Technol. 2008, 99(10):4315-20.
12) Harley M, Prescott J., Laboratory exercise in microbiology, 2002; Fifth edition. The McGraw Hill,
13) Stefanova, M., E. Emanuilova. Characterization of a thermostable alphaamylase from Bacillus brevis. Eur. J. Biochem., 1992; 207, 345-9.
14) Brenner D.J., Krieg N.R., Statey J.T., Bergey’s manual systematic bacteriology, vol 2, part B, Springer.