اصلاح شیمیایی لیزوزیم از طریق واکنش میلارد با دکستران و بررسی خواص ضدمیکروبی آنزیم اصلاح شده
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی
محمود امین لاری
1
,
رقیه رمضانی
2
,
صدیقه امیری
3
*
1 - استاد دانشگاه شیراز، دانشکده دامپزشکی، گروه علوم پایه، شیراز، ایران
2 - مربی دانشگاه شیراز، دانشکده کشاورزی، بخش علوم و صنایع غذایی، شیراز، ایران
3 - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یاسوج، گروه صنایع غذایی، باشگاه پژوهشگران جوان، یاسوج، ایران
کلید واژه:
چکیده مقاله :
مقدمه: لیزوزیم یک آنزیم طبیعی است که دارای اثر ضدمیکروبی علیه باکتری‌های گرم مثبت است، اما بر باکتری‌های گرم منفی بی‌تاثیر است، همین عامل استفاده صنعتی آن را محدود کرده است. هدف از این تحقیق اتصال دکستران به لیزوزیم به منظور بهبود خواص ضدمیکروبی آنزیم است. مواد و روش‌ها: گلیکوزیله کردن لیزوزیم با دکستران با نسبت وزنی 1:5، در دمای◦C 60 به مدت یک هفته و در رطوبت نسبی 79% انجام شد. برای بررسی اتصال لیزوزیم به دکستران، الکتروفورز به‌روش SDS-PAGE انجام گرفت و از کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون با سفادکس G-100 برای خالص‌سازی لیزوزیم کنژوگه شده استفاده گردید. در نهایت، فعالیت آنزیمی، گروههای آمینی آزاد و فعالیت ضدمیکروبی آنزیم اصلاح شده بررسی گردید. یافته‌ها: نتایج حاصل از SDS-PAGE الکتروفورز، اتصال لیزوزیم به دکستران را تایید کرد و اندازه گیری گروههای آمینی آزاد نشان داد که 7/3 مول دکستران به یک مول لیزوزیم متصل شده است، در حالی‌که فعالیت آنزیم کنژوگه در اثر گلیکوزیله شدن به میزان 63/37 % کاهش یافت. نتایج حاصل از بررسی اثر ضدمیکروبی نشان داد که گلیکوزیله کردن لیزوزیم با دکستران، آنزیم را علیه باکتری گرم منفی E. coli موثر کرد و با افزایش غلظت لیزوزیم کنژوگه شده اثر ضدمیکروبی آن نیز افزایش یافت. اثر ضدباکتریایی کنژوگه لیزوزیم-دکستران در برابر باکتری گرم مثبت Staph. aureus تفاوت معنی‌داری را در مقایسه با آنزیم اصلاح نشده نشان نداد. نتیجه‌گیری: بنا‌بر نتایج به‌دست آمده در این تحقیق، کنژوگه کردن لیزوزیم به دکستران مصرف بالقوه آنزیم را در فرمولاسیون مواد غذایی به‌عنوان یک عامل ضدباکتریایی مناسب افزایش می‌دهد.
Introduction: Lysozyme is a natural enzyme with positive antimicrobial activity against Gram Positive bacteria, but its action is limited on Gram Negative bacteria, which is assumed a restriction for its uses in industry. The purpose of this research was to glycosylate lysozyme with dextran through Maillard-based reaction and to study the antimicrobial characteristics of lysozyme-dextran conjugate.Materials and Methods: Glycosylation of lysozyme with dextran was performed using a 1:5 weight ratio of protein to dextran, incubated at 60 MC for one week under the relative humidity of 79%. For evaluating conjugation of dextran to lysozyme, SDS-PAGE electrophoresis was conducted. Gel filtration chromatography with sephadox G-100 was used for separation of conjugated enzyme. Lytic activity, free amino group and antimicrobial activity of the modified enzyme were evaluated.Results: SDS-PAGE electrophoresis was used to follow the glycosylation process. Results indicated that 3.7 moles of dextran were coupled to one mole of lysozyme. The lytic activity of the conjugate was about 62% of that of the native lysozyme. Evaluation of antimicrobial activity of the lysozymedextran conjugate, indicated the effectiveness of modified enzyme against E. coli and a progressive increase in antimicrobial activity with an increase in enzyme-conjugate concentration. The antimicrobial action of lysozyme on S. aureus was not improved by conjugation with dextran as compared with that of E. coli.Conclusion: These results might increase the application of lysozyme as a natural antimicrobial ingredient in different food systems.