جداسازی و بهینه سازی تولید کراتیناز توسط باسیلوس لیکنی فورمیس، جهت تجزیه پر
الموضوعات :
پریسا ونکی
1
,
فاطمه زابلی
2
,
حامی کابوسی
3
1 - گروه میکروبیولوژی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
2 - گروه میکروبیولوژی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
3 - Department of Microbiology, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran
الکلمات المفتاحية: باسیلوس لیکنی فورمیس, بهینه سازی, کراتیناز, خوراک دام و طیور,
ملخص المقالة :
هدف: آنزیم کراتیناز تولید شده توسط باسیلوس برای تجزیه کراتین خام و تولید خوراک دام و طیور استفاده می شود. هدف از این مطالعه بررسی بهینه سازی باسیلوس تولید کننده کراتیناز جهت تجزیه و تامین منبع پروتئینی خوراک حیوانات می باشد. مواد و روش ها: این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی در سال 1401 روی نمونه های کشتارگاه مرغ، انجام شد. تیمار گرمایی، تیمار الکلی و واکنش زنجیره پلیمراز جهت جداسازی سویه های باسیلوس لیکنی فورمیس استفاده شد. جهت بررسی بهینه فعالیت کراتیناز، رسوب دادن کراتیناز با روش سولفات آمونیوم انجام شد. مقایسه تغییرات میانگین و انحراف معیار کراتیناز قبل و بعد بهینه سازی با آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و تعقیبی توکی، و تجزیه و تحلیل داده ها با 26 SPSS- انجام شد (05/0>p). یافته ها: میزان (64/0± 57/85 واحد/میلی لیتر) فعالیت کراتینازی سویه باسیلوس لیکنی فورمیس PVKR15، از سایر سویه بیشتر بود. فعالیت کراتینازی کل بعد از بهینه سازی، 800 واحد/میلی لیتر و از قبل از بهینه سازی 500 واحد/میلی لیتر بود. pH، دما، زمان گرماگذاری، منبع کراتین و غلظت کراتین جهت بهینه سازی شرایط به ترتیب؛ 11، ۳۷ درجه سانتی گراد، 72 ساعت و آزوکراتین در غلظت ۱۰ گرم بر لیتر بود. میان فعالیت کراتینازی باسیلوس لیکنی فورمیس PVKR15 با pH، دما، منبع کراتین، غلظت کراتین و زمان گرمخانه گذاری، اختلاف معنی داری وجود داشت (05/0>p). نتیجه گیری: باسیلوس لیکنی فرمیس PVKR15، جهت تجزیه کراتین به عنوان مکمل پروبیوتیکی خوراک دام و طیور نقش مفید و موثری در رشد حیوانات دارد.
1. Song P, Zhang X, Wang S, Xu W, Wang F, Fu R & et al. Microbial proteases and their applications. Front microbiol. 2023; 14: 1236368.
2. Kotb E, Alabdalall AH, Alsayed MA, Alghamdi AI, Alkhaldi E, AbdulAzeez S, & et al. Isolation, screening, and identification of alkaline protease-producing bacteria and application of the most potent enzyme from Bacillus sp. Mar64. Fermentation. 2023; 9(7): 637.
3. Rahimnahal S, Shams M, Tarrahimofrad H & Mohammadi Y. Analysis to describe the catalytic critical residue of keratinase mojavensis using peptidase inhibitors: A docking-based bioinformatics study. J Basic Res Med Sci. 2020; 7(2): 13-28.
4. Wang Z, Chen Y, Yan M, Li K, Okoye CO, Fang Z, & et al. Research progress on the degradation mechanism and modification of keratinase. Applied Microbiology and Biotechnology. 2023; 107(4): 1003-17.
5. Deivasigamani B & Alagappan K M. Industrial application of keratinase and soluble proteins from feather keratins. J environ biol. 2008; 29(6): 933-936
6. Wang Z, Chen Y, Yan M, Li K, Okoye CO, Fang Z, & et al. Research progress on the degradation mechanism and modification of keratinase. Appl Microbiol Biotechnol. 2023;107(4):1003-17.
7. Abd El Nasser NH, Aly AM, Hanafy SS & Motawe FH. Keratinase production from chicken feather by new Egyptian local Streptomyces Isolates. Egypt J Microbiol. 2024; 58(1): 25-33.
8. Aktayeva S, Baltin K, Kiribayeva A, Akishev Z, Silayev D, Ramankulov Y, & et al. Isolation of Bacillus sp. A5. 3 strain with keratinolytic activity. Biology. 2022; 11(2): 244.
9. Li Q. Progress in microbial degradation of feather waste. Front Microbiol. 2019; 10 (2019): 2717.
10. Mussakhmetov A, Kiribayeva A, Daniyarov A, Bulashev A, Kairov U & Khassenov B. Genome sequence and assembly of the amylolytic Bacillus licheniformis T5 strain isolated from Kazakhstan soil. BMC genomic data. 2024; 25(1): 3.
11. Moridshahi R, Bahreini M, Sharifmoghadam MM, Asoodeh A & Korouzhdehi B. Optimization of keratinase production by a native isolate, Bacillus sp FUM120, using one factor at a time methodology. CMR. 2020; 33(4): 542-554.
12. Vanaki P, Zaboli F, Kaboosi H, Amoli RI & Savadkoohi F. Isolation and identification of keratinolytic probiotic Bucillus licheniformis bacteria from the soil below poultry slaughterhouse waste. Braz J Biol. 2022; 84: e257473.
13. Forbes BA, Sahm DF & Weissfeld AS. Non-branching, catalasepositive, gram-positive bacilli, Bacillus and similar organisms. In: Forbes BA, Sahn DF, Weissfeld AS, editors. Bailey & Scott’s Diagnostic Microbiology. 12th ed. St. Louis, MO: Mosby Elsevier; 2007: p.252, 283-285.
14. Shahbani Zahiri H, Goudarzi Z, Chamani M & Akbari Noghabi K. Isolation and characterization of a PHA-producing bacterial strain: biopolymer production under different growth conditions . NCMBJ. 2011; 1 (3): 23-32.
15. Ashengroph M & Sahami Soltani M. Antimicrobial effects of extracellular copper sulfide nanoparticles synthesized from Bacillus licheniformis. JMW. 2018; 11(3 (36)): 243-257.
16. Ghasemi Y. Shahbazi M. Rasoul-Amini S, Kargar M. Safari A, Kazemi A, & et al. Identification and Characterization of feather – degrading bacteria from keratin-rich wastes. Ann Microbiol. 2012; 62 (2012): 737-744.
17. Mohamed AH, Bakry M, Haroun A, Amara A & Ehab AS. Production and characterization of keratinolytic protease from new wool-degrading Bacillus epecies isolated from egyptian ecosystem. Biomed Res Int. 2013; 2013 (2013): 175012.
18. Mukesh Kumar DJ, Priya P, Nithya Balasundari S, Nandhini Devi GSD, Immaculate Nancy Rebecca A & Kalaichelvan PT. Middle East J Sci Res. 2012; 11(7): 900-907.
19. Mousavi S, Salouti M, Shapoury R & Heidari Z. Optimization of keratinase production for feather degradation by Bacillus subtilis. Jundishapour J Microbiol. 2013: 6(8): e7160.
20. Ahmad Pour F. Yakhchali B & Sadat Musavi, M. Isolation and Identification of a keratinolytic Bacillus cereus and optimization of Keratinase production. JABR. 2016; 3(4): 507-512.
21. Sivakumar T, Shankar T, Vijayabaskar P & Ramasubramanian V. Optimization for keratinase enzyme production using Bacillus thuringiensis TS2. J Plant Sci. 2012; 5(3): 102-109.
22. Surti A & Taral M. Study of optimization, characterization and applications of keratinase produced by a Bacillus strain. JABS. 2024; 18(2): 143-61.
23. Alamnie G, Gessesse A & Andualem B. Production of surfactant-stable keratinolytic protease from B. subtilis ES5 and its application as a detergent additive. Biocatal Agric Biotechnol. 2023; 50 (2023): 102750.
24. Nnolim NE & Nwodo UU. Bacillus sp. CSK2 produced thermostable alkaline keratinase using agro-wastes: keratinolytic enzyme characterization. BMC Biotechnol. 2020; 20(1): 65.
