اثر تركيبات محيط كشت بر توليد آنزيم هيالورونيداز توسط جدايه باسيلوس

Culture Compound Effects on the Production of Hyaluronidase Enzyme through Bacillus

زمينه و هدف: امروزه آنزيم هيالورونيداز در پزشكي، داروسازي، مهندسي بافت، انكولوژي و چشم‌پزشكي كاربرد گسترده‌اي دارد. اهميت درماني هيالورونيداز براساس شكست هيالورونان در بافت‌ها مي‌باشد كه موجب افزايش نفوذپذيري غشا، كاهش ويسكوزيته و تسهيل انتشار مايعات تزريق‌شده مي‌شود. هيالورونيداز به‌عنوان ماده جانبي، جذب و انتشار داروهاي تزريقي مثل آنتي‌بيوتيك‌ها را تسريع و افزايش مي‌دهد، و كارآيي بيهوشي‌هاي موضعي را بهبود مي‌بخشد. امروزه توليد اين آنزيم توسط ميكروارگانيسم‌ها مورد توجه قرار گرفته است. نظر به اينكه محيط كشت BHI براث محيط گران‌قيمتي است و نمي‌تواند به‌عنوان يك محيط كشت با صرفه از نظر اقتصادي، براي توليد صنعتي آنزيم هيالورونيداز توسط ميكروب‌ها به كار رود؛ لذا در اين مطالعه تلاش گرديد تا محيط كشت سنتزي طراحي شود كه توليد آنزيم را در حد محيط BHI براث (Unit/ml4/7) داشته باشد و ضمناً از لحاظ اقتصادي نيز مقرون به‌ صرفه باشد. روش بررسي: در اين تحقيق از جدايه G8 جداشده از خاك بهشت زهراي تهران به‌عنوان سويه بومي توليدكننده آنزيم هيالورونيداز استفاده شد. اين جدايه نوعي باسيل اسپوردار هوازي است. در بررسي انجام‌شده علاوه بر تعيين نوع تركيبات محيط كشت، ميزان غلظت آنها نيز در محيط كشت سنتزي توسط طراحي تاگوچي به دست آمد. سنجش ميزان توليد آنزيم به كمك روش كربازول صورت گرفت. يافته‌ها: در اين مطالعه، توليد آنزيم توسط جدايه G8، با استفاده از طراحي تاگوچي در محيط كشت حاوي فروكتوز g/l5، عصاره مخمر g/l15، كلريد آمونيوم g/l10 همراه با دور شيكر rpm250 صورت گرفت. ميزان توليد آنزيم در اين شرايط unit/ml04/8 گزارش گرديد كه ميزان قابل توجهي است. نتيجه‌گيري: نتايج به دست آمده از اين پژوهش مي‌تواند جهت طراحي محيط‌هاي كشت صنعتي و تعيين شرايط فيزيكوشيميايي محيط كشت نظير ميزان هوادهي براي توليد بهينه آنزيم هيالورونيداز توسط جدايهG8 به كار رود.

Background and Objectives: Today, hyaluronidase enzyme has a wide application in medicine, pharmaceutics, histoegineering, oncology and ophthalmology. Its therapeutical significance is based upon the breakage of hyaluronan, resulting in increasing the level of membranous permeability, decreasing viscosity index and facilitating the spread of injected liquids. In fact, hyaluronidase causes a huge increase in the absorption of some injected drugs like antibiotics improving the efficiency of any local anesthetics. Today, producing this kind of enzyme through microorganisms has attracted considerableattention. Considering that BHI broth culture is an expensive medium and cannot be used as an economical medium for industrial production of the enzyme, designing a synthetic culture medium has been considered in order to keep its production within the limit of BHI (7.4unit/ml) in an economical manner. Methods: The isolate G8 (obtained from the soil of Behesht Zahra district in Tehran) was used as a nativestrain and producer of the enzyme .G8 is a kind of aerobic soporiferous bacillus.In addition mall compounds contained in the culture were recognized and their concentrations were measured through Taguchi design method. The amount of produced enzyme was measured by carbazole method. Results: According to Taguchi design method, culture medium containing fructose (5g/l) yeast extract (15g/l), ammonium chloride (10g/l) with a rotational speed (250rpm) was condition to produce the enzyme through G8. The amount of produced enzyme was very significant in such condition (8.04unit/ml). Conclusion: The obtained results from the study can be used to design any suitable industrial culture media and to determine the best physicochemical condition (aeration) for economical production of hyaluronidase through G8.