جداسازي، شناسايي مولكولي و بررسي ميزان توليد سويه هاي باسيلوس مولد آنزيم آسپاراژيناز از زيست بوم شهرستان جيرفت

Isolation, molecular identification and production investigation of Bacillusproducing LAsparaginase from Jiroft microflora

سابقه و هدف: سلول هاي سرطاني قادر به توليد Lآسپاراژين نمي باشند و به Lآسپاراژين پلاسماي خون وابسته هستند. Lآسپاراژيناز (Lآسپاراژين آميدوهيدرولاز EC 3.5.1.1) باعث تبديل Lآسپاراژين به آسپاراتات و آمونياك مي شود. Lآسپاراژيناز اولين آنزيم با فعاليت ضد سرطان خون مي باشد كه به طور گسترده در انسان مورد بررسي قرار گرفته است. اين مطالعه با هدف جداسازي و شناسايي سويه هاي مولد آنزيم آسپاراژيناز از زيست بوم شهرستان جيرفت انجام شد. مواد و روش ها: در اين مطالعه مقطعي، نمونه هاي آب و خاك از باغات مركبات و فاضلاب كارخانه شير شهرستان جيرفت در استان كرمان جمع آوري گرديد. باكتري هاي توليد كننده Lآسپاراژيناز بر روي محيط جامد حاوي سوبستراي آسپاراژين و معرف فنل رد غربالگري شدند. ميزان فعاليت آسپاراژينازي بر اساس قطر هاله ايجاد شده اندازه گيري گرديد. بهترين سويه هاي انتخاب شده با روش مولكولي PCR شناسايي شدند. يافته ها: نتايج تعيين توالي ژن16S rRNA  نشان داد كه سويه هاي برتر متعلق به جنس باسيلوس مي باشند. بيشترين ميزان توليد آسپاراژيناز توسط سويه DJK23 حدود 165 واحد بر ميلي ليتر بود. نتايج نشان داد كه Lآسپاراژيناز در اسيديته 5 تا 8 فعاليت دارد و بيشترين فعاليت آنزيمي در اسيديته 7 مي باشد. همچنين اين آنزيم در اسيديته 5 حدود 36 درصد فعاليت آنزيمي از خود نشان داد. نتيجه گيري: با وجود قابليت باسيلوس ها در توليد تجاري آنزيم ها، Lآسپاراژيناز اين باكتري ها كمتر مورد بررسي قرار گرفته است. يافته هاي ما نشان داد كه Lآسپاراژيناز باسيلوس فعاليت قابل توجهي در حضور اسيديته خنثي و اسيدي نشان مي دهد. بنابراين مي تواند به عنوان يك آنزيم دارويي و صنعتي مورد بررسي بيشتري قرار گيرد.

Background & Objectives: Cancer cells are not capable of producing Lasparagine, and mainly are depended to the Lasparagine from the circulating plasma pools. LAsparaginase (Lasparagine amidohydrolase EC 3.5.1.1) catalysis the conversion of Lasparagine to Laspartate and ammonium. Lasparaginase is the first enzyme with antileukemic activity to be intensively studied in human beings. Isolation and identification of Lasparaginase producing bacteria from Jiroft microflora was the aim of this study. Materials & Methods: In this sectional study, soil and water samples were collected from citrus orchards and waste of milk factory in Jiroft, Kerman province. The bacterialproducing Lasparaginase was screened on agar medium supplied with Lasparagine and phenol red indicator dye. Lasparaginase activity was detected on the basis of pink color around the colony. The best strains were finally identified using PCR method. Results: 16S rRNA sequencing results showed that the best isolateproducing Lasparaginase belonged to the Bacillus genus. DJK23 strain produced the maximum Lasparaginase, approximately 165 U/ml. The our analysis showed that Lasparaginase was active in a pH rang of 5 to 8, with maximal enzyme activity at pH 7. It is mentioned that this enzyme retains 36% of its initial activity at pH 5. Conclusion: Although Lasparaginase from bacteria has been extensively characterized, a similar attention has not been paid to Bacillus. These results showed that Bacillus LAsparaginase has desirable activity in the presence of neutral and acidic pH, which can be considered as a therapeutic and industrial enzyme.