بررسي اثرات آرسنيك بر آنزيم لاكاز باكتري باسيلوس سوبتيليس در شرايط آزمايشگاهي

Effects of Arsenic on Laccase Enzyme Activity in Strains of Bacillus Subtilis in Vitro

مقدمه: يكي از مشكلات مهم محيط زيست در جامعه جهاني گسترش عناصر سنگين حاصل از توسعه صنايع مي ­باشد. اين عناصر نه تنها سلامت انسان را تهديد مي ­نمايند بلكه وضعيت طبيعي اكوسيستم را با تغييراتي همراه مي ­سازند. هدف از اين تحقيق تاثير عنصر سنگين آرسنيك بر فعاليت آنزيم لاكاز در سوش باكتري باسيلوس سوبتيليس مي ­باشد. مواد و روش ها: باكتري باسيلوس سوبتيليس، از فاضلاب صنعت كاغذ و خمير استان هرمزگان از عمق 51 سانتي ­متري زير سطح زمين جداسازي گرديد و جهت غربالگري، سويه مورد نظر تحت آزمون ­هاي بيوشيميايي و مورفولوژي قرار گرفت. پس از اندازه­ گيري شرايط بهينه رشد ميزان فعاليت آنزيم لاكاز باكتري در غلظت ­هاي مختلف آرسنيك از 5، 10، 15 و 20 ميلي ­گرم اندازه ­گيري شد. ميزان فعاليت آنزيمي سويه­ هاي مورد نظر در هر غلظت با روش سينتيك و با استفاده از بافر سيترات 25 ميلي مولار با 5/4 pH=به عنوان سوبسترا با استفاده از اسپكتوفتومتر در طول موج 634 نانومتر سنجيده شد. يافته­ هاي پژوهش: حداكثر فعاليت آنزيم لاكاز در سوش باكتري باسيلوس سوبتيليس در غلظت 5 ميلي­ گرم بر ليتر آرسنيك با حداكثر رشد باكتري در نمونه شاهد و حداكثر رشد باكتري در غلظت 20 ميلي­ گرم بر ليتر تفاوت محسوسي نداشت. اين در حالي است كه با افزايش غلظت آرسنيك موجود در محيط كشت رشد باكتري در نمونه شاهد به استثناي حداكثر رشد آن در غلظت 20 ميلي­ گرم بر ليتر با ساير غلظت ­ها تفاوت معني داري(P≤0.05) را نشان مي­ دهد. بحث و نتيجه­ گيري: يافته­ ها نشان مي ­دهد آرسنيك مي­ تواند سبب كاهش روند رشد باكتري و هم چنين فعاليت آنزيم لاكاز در سوش باكتري باسيلوس سوبتيليس شود.

Introduction: One of the important environmental problems in the international community is contamination with heavy metals from industrial development. Not only do these elements threaten human health but they also make changes in the natural state of the ecosystem. The purpose of this study was to investigate the effect of the heavy arsenic element on lactate enzyme activity in the Bacillus subtilis bacteria. Materials & Methods: Bacillus subtilis bacteria were isolated from the wastewater of paper and pasteboard industry of Hormozgan province from a depth of 51 cm below the surface of the soil and the strain was subjected to biochemical and morphological tests for screening. After determining the optimum growth conditions, the activity of the bacteria laccase enzyme in different concentrations of arsenic was measured from (5, 10, 15, and 20 mg.) was measured. The enzymatic activity of the strains was measured by the kinetic method at each concentration using a spectrophotometer at 634 nm using a 25 mM citrate buffer with pH 4.5 as a substrate. Findings: Maximum laccase enzyme activity in Bacillus subtilis bacteria was not significantly different at concentration of 5 mg/L of arsenic from maximum growth of bacteria in control sample and maximum growth of bacteria at concentration of 20 mg/L. However, by increasing the concentration of arsenic in the culture medium, the growth of the bacteria in the control sample, with the exception of its maximum growth in concentration of 20 mg/L, showed a significant difference with other concentrations (P<0.05(. Discussion & Conclusions: The results show that arsenic can decrease bacterial growth rate and lactate enzyme activity in Bacillus subtilis bacteria.