استفاده از پسماندهاي كشاورزي- صنعتي در توليد آنزيم زايلاناز سويه بومي Bacillus subtilis S7e

Use agricultural-industrial wastes to produce the enzyme xylanase by native Basillus subtilis S7e

  زمينه و هدف: زايلانازها به طور گسترده‏ای در صنايع مختلف غذايی، خوراك دام و طيور، كاغذ و خمير كاغذ، صنايع دارويی كاريرد دارند. ميكروارگانيسم های متعددی قادرند با مكانيسم های متفاوت، آنزيم زايلاناز را توليد نمايند كه در بين آنها باسيلوس ها يكی از منابع مهم توليد آنزيم های تجاری هستند. نظر به اينكه محيط كشت زايلان محيط گران قيمتی است و از نظر اقتصادی جهت توليد آنزيم زايلاناز توسط Bacillus subtilis S7e مقرون به صرفه نمی باشد؛ لذا در اين مطالعه تلاش گرديد تا با جايگزين نمودن پسماندهای كشاورزی- صنعتی در تخمير غوطه ور به عنوان منابع كربن و ازت، توليد آنزيم زايلاناز بالاتر از سطح محيط زايلان ( U/l 10048 ) باشد.   روش كار: در اين بررسی سويه بومی Bacillus subtilis S7e ابتدا در محيط كشت پابه با زايلان كشت داده شد، سپس در 3 دمای 30، 37 و 40 درجه سانتی گراد گرمخانه گذاری صورت گرفت. سپس منابع ازت (كنجاله كلزا، كنجاله سويا، بذر گوجه فرنگی، بذر چای، پپتون، ويناس الكل، كازئين و آمونيوم سولفات) جايگزين عصاره مخمر و عصاره گوشت و منابع كربن (ملاس، سبوس گندم، سبوس برنج، ضايعات شالی كوبی، پسماند گلوتن، پسماند مالت، پودر آب پنير و باگاس) جايگزين زايلان محيط كشت شدند.   نتايج: در اين بررسی بيشترين فعاليت آنزيمی در دمای 30 درجه سانتی گراد بعد از 48 ساعت گرمخانه گذاری مشاهده شد ( U/l 6183). كنجاله كلزا با فعاليت آنزيمی ( U/l 10048) بهترين منبع ازت Bacillus subtilis S7e و ملاس با فعاليت آنزيمی ( U/l 3759) بهترين منبع كربن گزارش گرديد.   نتيجه گيری: از آنجا كه يكی از عوامل مهم در مديريت توليد آنزيم استفاده از محيطی مقرون به صرفه از نظر اقتصادی است به منظور كاهش هزينه های توليد، ضايعات كشاورزی- صنعتی (كنجاله كلزا و ملاس) گزينه بسيار مناسبی به شمار می آيند.

  Background and Aim: Xylanases are widely used in various food industries, including livestock and poultry feed industries, the pulp and paper industry, as well as the pharmaceutical industry. Several strains of microorganisms are capable of producing this enzyme by different mechanisms, Bacilliaceae being one of its important sources at the commercial scale. The culture medium for xylan is expensive and, therefore, it is not economical to use in producing xylanase by Bacillus subtilis S7e. The purpose of this study was to explore the possibility of using industrial-agricultural wastes as a source of carbon and nitrogen in submerged fermentation, for producing xylanase in amounts higher than that which can be produced by xylan culture (10048 U/).   Materials and methods: The indigenous strain of Bacillus subtilis S7e was cultured in the xylan medium, followed by incubation at 30°, 37° and 40° C. Then the nitrogen sources (rapeseed meal, soybean meal, tomato seeds, tea seeds, peptone, Vinas alcohol, casein, and ammonium sulfate) and carbon sources (molasses, wheat bran, rice bran, rice industry waste, gluten waste, malt waste, whey powder, and bagasse) were substituted for the meat and yeast extracts and the xylan culture medium, respectively.   Results : The maximum enzyme activity was observed at 30° C after 48 hours of incubation (6183U/l). Rapeseed meal with an enzyme activity of 10048U/l and molasses with an enzyme activity of 3759U/l were found to be the best nitrogen and carbon sources for Bacillus subtilis S7e , respectively.   Conclusion: Based on the findings of this study, f rom an economic point of view, agricultural-industrial wastes (rapeseed meal and molasses) are an excellent substitute for the more expensive culture media currently in use for producing the enzyme xylanase.