بررسي ويژگي‌ها و افزايش توليد آميلاز در سويه‌هاي جهش‌يافته باسيلوس‌ليكنيفورميس بومي ايران

Characterization and increment of amylase production in mutant strains of Iranian native Bacillus licheniformis

مقدمه: آميلاز آنزيم هيدروليزكنندۀ نشاسته است كه پيوندهاي داخلي گليكوزيدي در پلي‌ساكاريدها را هيدروليز مي‌كند. آميلازها يكي از آنزيم‌هاي صنعتي مهم هستند كه گسترۀ وسيعي از كاربردها را دارا هستند؛ ازجمله تبديل نشاسته به شربت قند، توليد سيكلودكسترين‌ها؛ همچنين اين آنزيم‌ها در صنعت داروسازي و پزشكي كاربرد دارند.‏‏ مواد و روش‏‏ها: در اين پژوهش، سويۀ باسيلوس‌ليكنيفورميسگرمادوست و بومي كه از چشمۀ آب گرم روستاي قينرچه از توابع استان اردبيل جداسازي و خالص‌سازي شده بود در محيط نوترينت براث، در معرض پرتو ماوراءبنفش با طول‌موج 254 نانومتر و از فاصلۀ 1متري به‌مدت 45 ثانيه در دستگاه هودلامينار قرار داده شد. كليۀ سويه‌هاي جهش‌يافتۀ جداسازي‌شده ازنظر تحمل دمايي و شوري، ميزان توليد آميلازو همچنين ازنظر مقاومت آنتي‌بيوتيكي با سويۀ والد مقايسه شدند. نتايج: از بين 70 نمونۀ جهش‌يافتۀ جداسازي‌شده تنها دو سويه به‌نام‌هايB.L.2.M.1 و B.L.2.M.2توانستند ميزان بيشتري آميلاز نسبت به سويۀ والد توليد كنند. تفاوت در توليد آنزيم با تغيير در ميزان رشد باكتري‌هاي جهش‌يافته همراه شد؛ به‌طوري كه تمامي اختلاف‌هاي مشاهده‌شده ازنظر آماري در سطح 5درصد معنادار بودند. ميزان توليد آنزيم در سويۀ B.L.2.M.1 در دماي 40 درجه سانتيگراد بعد از 72 ساعت 7/41درصد نسبت به سويۀ والد افزايش نشان داد. از طرف ديگر ميزان تحمل دمايي و شوري در باكتري جهش‌يافتۀ B.L.2.M.1 از ساير باكتري‌هاي مطالعه‌شده بيشتر ارزيابي شد.‏ بحث و نتيجه‏گيري: برآيند جهش‌هاي تصادفي ايجادشده در باكتري جهش‌يافتۀ B.L.2.M.1سبب بروز فنوتيپ جديدي شده است كه افزايش ميزان توليد آنزيم، افزايش سرعت رشد سلولي، افزايش مقاومت به دماهاي بالاتر و افزايش تحمل شوري از مهم‌ترين آنها هستند. با توجه به ويژگي‌هاي مثبت و منحصربه‌فرد ايجادشده در جهش‌يافتۀ ذكرشده، زمينه براي مطالعات تكميلي به‌منظورتوليد و بهينه‌سازي آنزيم آميلاز مقاوم به حرارت فراهم شده است.

Introduction:The amylase enzyme hydrolyze starch and break glycosidic internal bonds of this polysaccharides. Amylases are important industrial enzymes for a wide range of applications including starch conversion to sugar syrup, dextrin production, and use in the pharmaceutical and medical industries. Materials and methods: In this study, thermophilic bacterium was isolated and purified from the Qynarcheh hot spring in Ardabil. Desired strain suspension in nutrient broth medium was placed in front of UV rays with a wavelength of 254 nm at a distance of 1 meter for 45 seconds in the laminar air flow. The mutant strains were compared to wild type in temperature and salinity tolerance, amylase production content and different antibiotics resistance. Results: In this study, two interesting mutant strains were isolated and named B.L.2.M.1 and B.L.2.M.2. Mutations caused many changes in bacteria such as cell growth speed and enzyme production content. Differences in cell growth, production of amylase and other characters were significant at 0.05 level (Pvalue<0.05). B.L.2.M.1 strain produced alphaamylase enzyme 41.7 percent more than wild type at 40°C for 72 h. Discussion and conclusion: According to random mutations, the mutated bacteriumB.L.2.M.1 showed new phenotype with increment of enzyme production, increased cell growth rate and increased resistance to higher temperatures, and salinity. According to the unique features created in the mutant, the groundwork for additional studies is provided in order to produce and optimize the thermophilic amylase enzyme.