جداسازی آرکیا با پتانسیل بالای تولید کیتیناز با استفاده از پوست میگو در جزیره هرمز ایران
الموضوعات : Environmental Microbiology
فرحناز سادات میرلوحی
1
,
سهیلا عباسی
2
,
مریم سادات جلیلی طبايی
3
,
گیتی امتیازی
4
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری‌های زیستی، دانشگاه شهید اشرفی اصفهانی، اصفهان، ایران
2 - استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری‌های زیستی، دانشگاه شهید اشرفی اصفهانی، اصفهان، ایران.
3 - استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری‌های زیستی، دانشگاه شهید اشرفی اصفهانی، اصفهان، ایران.
4 - استاد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری‌های زیستی، دانشگاه شهید اشرفی اصفهانی، اصفهان، ایران.
الکلمات المفتاحية: کیتیناز, آرکیا, کیتین کلوئیدال, جزیره هرمز. ,
ملخص المقالة :
سابقه و هدف: کیتین دومین پلیمر فراوان روی زمین، موجود در دیواره قارچ ها و همچنین در اسکلت بیرونی حشرات و سخت پوستان است که به وسیله کیتینازها تجزیه می‌شود و ترکیبات حاصل از آن ها می تواند جهت درمان بعضی از بیماری‌ها بسیار مفید و سودمند باشند. تولید این آنزیم به وسیله میکروارگانیسم های هالوفیل خصوصا آرکیا، به دلیل قابلیت تحمل شرایط سخت و شدید، ارزش این آنزیم ها را در صنایع بالاتر میبرد.
مواد و روش ها: جدایه های این پژوهش با نمونه برداری از چندین منطقه از جزیره هرمز در خلیج فارس ایران و کشت آن ها در محیط DSM با پوست میگو به عنوان تنها منبع کربن حاصل شد. سنجش های کمی برای بررسی میزان آنزیم کیتیناز جدایه ها و انتخاب بهترین جدایه و سپس تست های لازم برای شناسایی جدایه منتخب صورت گرفت.
نتایج: بررسی های حاکی از حضور آرکیای مولد کیتیناز با مقادیر متفاوت از آنزیم براساس مصرف کیتین کلوئیدال به عنوان تنها منبع کربن بود. جدایه منتخب (E) با نام Halarchaeum rubridurum ASFM1402 دارای پتانسیل بالا (IU/mL 125/9) برای تولید مقادیر زیادی آنزیم کیتیناز از کیتین کلوئیدال است.
نتیجه گیری: با توجه به شرایط جغرافیایی مناطق جنوبی کشور و وجود دریا و صنعت شیلات و همچنین ضایعات فراوان کیتینی حاصل از آن ها، یافتن روشهایی به منظور حذف این ضایعات به گونه ای که اثرات زیست محیطی مخرب کاهش یابند، اهمیت دارد. بررسی و یافتن تعدادی از آرکیای تولید کننده آنزیم، خصوصا از منطقه جزیره هرمز که گزارشی از آن تا به حال ثبت نشده است، گام اولیه ی این گونه پژوهش‌ها در این مناطق است.
1. Singh RV, Sambyal K, Negi A, Sonwani S, Mahajan R. Chitinases production: A robust enzyme and its industrial applications. Biocatalysis and Biotransformation. 2021 May 4;39(3):161-89.
2. Poria V, Rana A, Kumari A, Grewal J, Pranaw K, Singh S. Current perspectives on chitinolytic enzymes and their agro-industrial applications. Biology. 2021 Dec 12;10(12):1319.
3. Yavari-Bafghi M, Babavalian H, Amoozegar MA. Isolation, screening and identification of haloarchaea with chitinolytic activity from hypersaline lakes of Iran. Archives of Biological Sciences. 2019;71(1):71-81.
4. Dayakar B, Xavier KM, Das O, Porayil L, Balange AK, Nayak BB. Application of extreme halophilic archaea as biocatalyst for chitin isolation from shrimp shell waste. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications. 2021 Dec 25;2:100093.
5. Abbasi S, Emtiazi G. Antimicrobial peptides of haloarchaea: Properties and applications of halocin. Journal of Microbial World. 2022 Sep;15(2):88-108. [In Persian]
6. Layalestani SS, Shavandi M, Haddadi A, Ali M, Amoozegar SM. Bacterial community structure in saline sediments from hypersaline wetland in south of Halghe Dare hills, Alborz province. Journal of Microbial World. 2020 Sep;13(3):215-27. [In Persian]
7. Imoto T, Yagishita K. A simple activity measurement of lysozyme. Agricultural and Biological Chemistry. 1971;35(7):1154-6.
8. Dussault HP. An improved technique for staining red halophilic bacteria. Journal of bacteriology. 1955 Oct;70(4):484-5.
9. Moopantakath J, Imchen M, Anju VT, Busi S, Dyavaiah M, Martínez-Espinosa RM, Kumavath R. Bioactive molecules from haloarchaea: Scope and prospects for industrial and therapeutic applications. Frontiers in Microbiology. 2023 Mar 31;14:1113540.
10. Bolhuis H, Palm P, Wende A, Falb M, Rampp M. Rodriguez-Valera F, Pfeiffer F, Oesterhelt D. The genome of the square archaeon Haloquadratum walsbyi: life at the limits of water activity. BMC genomics. 2006 Dec;7:1-2.
11. Rasouli, M., M.A. Amouzgar, and A. Akhwan Sepehi. Isolation and identification of cultivable obligate salt-loving archaea in Inche Brun's brackish lagoon, Golestan province. 2012. [In Persian]
12. Elhardt D, Böck A. An in vitro polypeptide synthesizing system from methanogenic bacteria: sensitivity to antibiotics. Molecular and General Genetics MGG. 1982 Nov;188(1):128-34.
13. Chen L, Wei Y, Shi M, Li Z, Zhang SH. An archaeal chitinase with a secondary capacity for catalyzing cellulose and its biotechnological applications in shell and straw degradation. Frontiers in microbiology. 2019 Jun 11;10:1253.
