شناسايي و بهينه سازي قارچ هاي مولد پكتيناز جدا شده در مرحله غربالگري به منظور استفاده در صنعت آب ميوه

Identification and optimization of fungal pectinase isolated in screening stage for fruit juice industry

چكيده سابقه و هدف: آنزيم هاي پكتينوليتيك يا پكتينازها يك گروه هتروژن از آنزيم هاي مربوط به تجزيه مواد پكتيكي هستند. اصلي ترين كاربرد صنعتي پكتينازها، استخراج و شفاف سازي آب هاي ميوه و سيزيجات مي باشد. اين مطالعه با هدف شناسايي و بهينه سازي قارچ هاي مولد پكتيناز جداسازي شده از پساب كارخانجات كنسانتره آب ميوه انجام شد. مواد و روش ها: اين پژوهش به صورت مقطعي و تصادفي بر روي 50 نمونه تهيه شده از سيب هاي در حال فساد، خاك و پساب كارخانجات كنسانتره آب ميوه استان هاي مختلف ايران انجام شد. در ابتدا قارچ هاي جداسازي شده از نظر فعاليت آنزيمي توسط اندازه گيري هاله شفاف بر روي محيط پكتين (برآورد كيفي) و مقدار آنزيم توليد شده در محيط غوطه ور (برآورد كمي) بررسي شدند. سپس ويژگي هاي كينتيكي سويه برتر مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته ها: از مجموع 80 قارچ، 13 مورد (16 درصد) ويژگي توليد آنزيم پكتيناز با ايجاد هاله شفاف در اطراف كلني را داشتند. مناسب ترين فعاليت پكتيناز ( U/ml 0/4) مربوط به سويه آسپرژيلوس نايجر AN64 بود. بيشترين ميزان توليد آنزيم پس از 72 ساعت به دست آمد. مناسب ترين دما و pH بهينه براي فعاليت و پايداري پكتيناز به ترتيب 30 درجه سيليسيوس و 5 pH بود. يون هاي Ag1+، Mg2+،Mn2+ و دترجنت هاي فعال سطحي مانند سولفات آمونيوم، عصاره مخمر، EDTA و اسيد سيتريك اثر القايي مناسبي در افزايش فعاليت پكتيناز داشتند. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه آسپرژيلوس نايجر AN64 به دليل تحمل pH اسيدي و پايداري در دامنه گسترده pH و حرارت هاي مختلف مي تواند در صنعت آب ميوه مورد استفاده قرار گيرد.

Abstract Background & Objectives: Pectinolytic enzymes or pectinases are a heterogeneous group of related enzymes that hydrolyze the pectic substances. The main industrial application of pectinases is the extraction and clarification of fruit and vegetable juices. The aim of this present study was identification and optimization of fungal pectinase isolated in screening stage for fruit juice industry. Materials & Methods: This study was performed on 50 samples of apple in decay, soil and juice concentrate factories wastewater that isolated from different provinces of Iran, periodic random. First, isolated fungi were investigated from enzyme activity by measuring the clear zone on pectin medium and enzyme production in submerged medium containing pulp and pectin apple as the sole carbon sources. The best strain was selected for enzyme activity. Then, were studied kinetic various factors of pectinase. Results: 80 fungal were isolated from these sources that 13 of these fungi were positive pectinase activity with creation a clear zone around the colonies. The pectinase activity of the 13 (%16) isolates was assayed using apple pomace and pectin as the sole carbon sources in submerged culture fermentation. The most pectinase activity (0.4 U/ml) was related to the Aspergillus niger AN64 that was identified by morphological characterization. Giving the highest enzyme production rate in 72h. optimum temperate and PH for pectinase activity and stability were 30° C, pH 5. Temperature (20-50) and pH (3-7) ranges were obtained for pectinase stability. Ag1+ , Mg2+, Mn2+ and surface active detergents such as ammonium sulphate, yeast extract, EDTA and citric acid enhanced the pectinase activity. Conclusion: This strain of A. niger AN64 can be used in fruit juice industry because tolerance in a wide range of the acidic pH and various temperatures.