توليد آنزيم ضد لوسمي ال-آسپاراژيناز توسط سويه اي از استافيلوكوكوس جداسازي شده از خاك كشاورزي

Production of anti-leukemia L-Asparaginase by a strain of Staphylococcus Isolated from Agricultural Soil

سابقه و هدف: آنزيم ال- آسپاراژيناز به عنوان يكي از بهترين داروهاي ضد سرطان خون شناخته مي‌شود. با توجه به اين كه آسپاراژينازهاي داروئي از منابع باكتريايي مي‌باشند، هدف از اين تحقيق يافتن باكتري‌هاي توليد كننده ال-آسپاراژيناز بومي بود. مواد و روش‌ها: جداسازي باكتري مولد آنزيم از خاك‌هاي كشاورزي جنوب تهران انجام شد. غربالگري اوليه بر روي نوترينت آگار و سپس روي محيط M9 آگار صورت گرفت. باكتري منتخب كه بيش‌ترين فعاليت آنزيمي را داشت، توسط روش‌هاي بيوشيميايي و فيلوژني شناسايي شد. اندازه‌گيري فعاليت آنزيمي به روش نسلريزاسيون انجام شد. براي بهينه سازي توليد آنزيم فاكتورهايي چون منبع كربن، نيتروژن، ميزان نمك، تاثير pH محيط، دما و هوادهي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: باكتري انتخاب شده يك سويه از استافيلوكوكوس بود كه استافيلوكوكوس سويه MGM1 ناميده شد. شرايط بهينه فعاليت آنزيمي بدين صورت به دست آمد كه گلوكز 1 درصد به عنوان منبع كربن، عصاره گوشت 0/5g/l به عنوان منبع نيتروژن در غلظت صفر نمك با pH بهينه 7 تا 8 در غلظت نمك صفر با هوادهي 12orpm و دماي 35 درجه سانتي‌گراد بود. استنتاج: با توجه به اين كه شرايط بهينه فعاليت آنزيمي باكتري MGM1 مشابه با شرايط فيزيولوژيك بدن بوده، مطالعات بيش‌تر روي آنزيم توليد به دست آمده به منظور دستيابي به يك آسپاراژيناز موثر داراي اهميت مي‌باشد

Background and purpose: L-asparaginase is a well-known enzyme that is used as one of the most effective anti-leukemic drugs. Considering that the asparaginases used as antitumor are bacterialbased enzymes, the aim of this study was to find indigenous potential bacteria producing asparaginase. Materials and methods: The enzyme producing bacteria was isolated from the agricultural soils around Gharchak, Tehran province, Iran. Screenings were performed on nutrient agar and M9 agar, respectively. The most efficient bacterium having asparaginase activity was selected and identified by biochemical and phylogenetic methods. Asparaginase activity was assayed by Nesslerization method. Optimization of the enzyme production was conducted by assessment of some factors such as the effect of carbon and nitrogen sources, salt concentration, pH, temperature and agitation. Results: The selected bacterium was identified as a strain of staphylococcus that was named MGM1.The optimal conditions for enzyme activity was obtained at following conditions: 1% glucose as carbon source and 0.5 g/l beef extract as nitrogen source, without salt (NaCl) at pH range of 7-8 with shaking 120 rpm at 35 ◦C. Conclusion: The optimal activity for the enzyme produced by MGM1 was similar to physiological conditions of human body, therefore, further studies on this enzyme would be of great value in finding a new efficient asparginase enzyme.