ارزيابي اثرات جهش زايي اتيديوم برومايد بر فعاليت و پايداري آلفا آميلاز در باكتري Bacillus spizizenii

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

بيوتكنولوژي كشاورزي

كارشناسي ارشد

آنزيم آلفا آميلاز يكي از مهم‌ترين آنزيم‌هاي صنعتي است كه به‌طور گسترده در حوزه‌هايي مانند صنايع غذايي، شوينده‌ها، نساجي و خوراك دام كاربرد دارد. با توجه به نياز صنعت به آنزيم‌هاي با كارايي و پايداري بالاتر، اين پژوهش با هدف بهبود فعاليت و پايداري حرارتي آلفا آميلاز از طريق جهش‌زايي شيميايي با اتيديوم برومايد روي سويه‌ي باكتريايي Bacillus spizizenii S1 انجام شد. در اين راستا، باكتري‌ها با غلظت 1 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر اتيديوم برومايد تيمار شدند و پرگنه‌هاي جهش‌يافته بر اساس توليد آنزيم برتر و تشكيل هاله‌ي شفاف در محيط كشت نشاسته آگار غربال‌گري شدند. فعاليت آنزيم با استفاده از روش سنجش DNS و اندازه‌گيري جذب نوري در طول موج 540 نانومتر، و پايداري حرارتي آن در دماي 90 درجه‌ي سانتي‌گراد در بازه‌هاي زماني مختلف ارزيابي گرديد. همچنين، به منظور شناسايي تغييرات مولكولي، ژن amyE در پرگنه‌هاي برتر تكثير و توالي‌يابي شد. نتايج حاكي از آن بود كه جهش‌زايي منجر به افزايش معني‌دار فعاليت آنزيمي در چندين پرگنه شد، به‌طوري كه پرگنه‌هاي R1، R3 و R6 بيشترين ميزان فعاليت را نشان دادند. پرگنه‌ي R1 با افزايش 120 درصدي فعاليت نسبت به والد، به عنوان برترين پرگنه شناسايي شد. از سوي ديگر، آزمون پايداري حرارتي بهبود چشمگيري را در پرگنه‌هاي جهش‌يافته نشان داد؛ به‌گونه‌اي كه پرگنه‌ي R3 با 251 درصد افزايش پايداري در دماي 90 درجه سانتي‌گراد، بالاترين مقاومت حرارتي را دارا بود. تجزيه و تحليل توالي ژن amyE وجود چندين جايگزيني نوكلئوتيدي و تغيير اسيد آمينه‌اي در نواحي مؤثر بر ساختار و عملكرد آنزيم را تأييد كرد. در مجموع، نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد كه جهش‌زايي شيميايي با اتيديوم برومايد روشي كارآمد براي بهبود پرگنه‌ي Bacillus spizizenii مي‌باشد كه قادر به توليد آنزيم آلفا آميلاز با فعاليت و پايداري بالاترمناسب براي كاربرد‌هاي صنعتي مختلف است.

236611

بيوتكنولوژي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان