توليد آنزيم بتاگالاكتوزيداز از آب پنير توسط مخمر كلويورومايسس ماركسيانوس با استفاده از آب پنير

Production of beta-galactosidase from whey using Kluyveromyces marxianus

بتاگالاكتوزيداز يكي از آنزيم‌هاي صنعتي مهم است كه قادر به تجزيه لاكتوز به گلوكز و فروكتوز است. در اين مطالعه دو سويه از مخمر كلويورومايسس ماركسيانوس (GY101 و BY101) جهت توليد آنزيم بتاگالاكتوزيداز، با استفاده از محيط كشت آب پنير مورد بررسي قرارگفتند. آب پنير با هر يك از دو سويه تلقيح گرديد و با هوادهي 100 دور در دقيقه به مدت 144 ساعت از نظر توليد آنزيم مورد بررسي قرار گرفت. به منظور افزايش توليد آنزيم، اثر افزودن عصاره مخمر (2/0 و 5/0 درصد)، سولفات منيزيم (5/0 درصد) و سولفات منگنز (5/0 درصد) در زمان‌هاي 24، 48، 96، 120 و 144 ساعت و در دماهاي C°30 و C°37 مورد بررسي قرار گرفت و ميزان فعاليت آنزيم اندازه‌گيري شد. بيشترين توليد آنزيم پس از 144 ساعت در دماي C°30 توسط سويه GY101 و BY101 با افزودن عصاره مخمر (5/0 درصد) به ترتيب 25/2 و U/mL 18/2 و با افزودن سولفات منيزيم به ترتيب 12/2 و U/mL 94/1 تعيين شد. براساس نتايج مطالعه حاضر، آب پنير محيط مناسبي براي توليد آنزيم بتاگالاكتوزيداز توسط مخمر كلويورومايسس ماركسيانوس در حضور عصاره مخمر و مكمل‌هاي سولفات منيزيم و منگنز است. دماي C°30 بهترين دما براي توليد آنزيم در هر دو سويه مشخص شد و افزودن مكمل‌هاي معدني و عصاره مخمر تاثير مثبتي بر توليد آنزيم بتاگالاكتوزيداز دارد. در حالي كه سويه GY101 نسبت به BY101 سويه مناسب‌تر و سولفات منيزيم نسبت به سولفات منگنز مكمل مناسب‌تري شناخته شد و با افزايش غلظت عصاره مخمر در محدوده مورد بررسي ميزان فعاليت آنزيمي افزايش يافت.

Beta-galactosidase is one of the most important industrial enzymes capable of decomposing lactose into glucose and fructose. In this study, two strains of Kluyveromyces marxianus (GY101 and BY101) were investigated for the production of the β-galactosidase from whey as a culture media. Whey was inoculated with each strain and examined for enzyme production with aeration at 100 rpm for 144 hours. In order to increase the enzyme production, the effect of adding yeast extract (0.2 and 0.5%), magnesium sulfate (0.5%) and manganese sulfate (0.5%) at 24, 48, 96, 120 and 144 hours at 30°C and 37°C were investigated and the enzyme activity was measured. The highest enzyme production after 144 hours at 30°C with GY101 and BY101 strains by adding yeast extract (0.5%) were 2.25 and 2.18 U/ml, and with magnesium sulfate added 2.12 and 1.94 U/ml, respectively. According to the results of this study, whey cheese is an appropriate environment for the production of the β-galactosidase enzyme using Kluyveromyces marxianus with the presence of yeast extract and magnesium and manganese sulfate as supplements. The best temperature for the production of the enzyme in both strains was 30°C, and the addition of mineral supplements and yeast extract had a positive effect on the production of β-galactosidase. While the GY101 strain was more suitable than BY101 and magnesium sulfate was more suitable than manganese sulfate, and the enzyme activity increased with increasing yeast extract concentration.