جداسازي و شناسايي باكتري توليد كننده آنزيم ال-آسپاراژيناز برون سلولي فاقد خاصيت گلوتامينازي از خليج فارس

Isolation and characterization of a bacterium with free glutaminase L-Asparaginase II from the Persian Gulf

آنزيم ال-آسپاراژيناز كاربردهاي مختلفي در پزشكي و صنايع غذايي دارد. به دليل ايجاد برخي عوارض جانبي به دليل فعاليت نامطلوب گلوتامينازي؛ تلاش براي يافتن منابع ميكروبي جديد توليد كننده آنزيم فاقد فعاليت گلوتامينازي ادامه دارد. هدف مطالعه حاضر جداسازي باكتري توليد كننده آنزيم ال-آسپاراژيناز نوع دوم، فاقد خاصيت گلوتامينازي از آب خليج فارس و اندازه گيري ميزان آنزيم و شرايط افزايش آن ميباشد. جهت بررسي توليد آنزيم آسپاراژيناز برون سلولي، باكتريهاي خالص جداسازي شده از آب دريا در محيط M9 حاوي فنل رد و آسپاراژين كشت داده شد . به منظور بررسي خاصيت گلوتامينازي باكتريهايي كه تست آسپاراژينازي مثبت داشتند در محيط M9 داراي گلوتامين و فنل رد كشت داده شد. جهت شناسايي جدايه باكتريايي داراي خاصيت آسپاراژينازي مثبت و خاصيت گلوتامينازي منفي از روش‌هاي مورفولوژي، بيوشيميايي و توالي يابي S rDNA 16 استفاده شد. ارزيابي فعاليت آنزيمي ال- آسپاراژيناز طبق روش رنگ سنجي انجام گرفت. تاثير القاي بي هوازي در ميزان فعاليت آنزيم ال- آسپاراژينازي II با كشت در دو شرايط هوادهي و بدون هوادهي بررسي شد. نتايج مطالعه نشان داد كه جدايه باكتري، Rhizobium nepotum strain SHN1 مي باشد. فعاليت آنزيم آسپاراژينازي اين باكتري معادل 0.467 U/mL و فعاليت ويژه آنزيمي آن IU/mg 0.015 بدست آمد. اين فعاليت در شرايط القا بي هوازي بيش از 50 درصد افزايش داشت. نتايج حاكي از آن بود كه فلور ميكروبي آبهاي خليج فارس ميتواند منبع مناسبي براي توليد آنزيم ال – آسپاراژيناز داراي خاصيت ضد سرطاني و فاقد فعاليت گلوتامينازي باشد.

L-asparaginase enzyme has various applications, particularly in medicine and food industry. Given some side effects and adverse possession of a minor amount of glutaminase activity, the search for new sources of microbes producing glutaminase-free L-asparaginase type II is underway. The present study aimed to isolate a bacterium from the Persian Gulf that produces glutaminase-free L-asparaginase type II. It is also aimed to measure the amount of this enzyme and the condition under which it increases. In order to assess the capability of extracellular asparagine production, the isolated bacteria from the seawater were cultured in M9 medium containing phenol red and asparagine. Those bacteria with positive asparaginase test were cultured in M9 medium containing glutamine and phenol red to assess their glutamine activity. The bacterium isolate producing asparaginase was identified using morphological and biochemical means and 16 SrDNA. L-asparaginase enzyme activity of the isolate was explored with a colorimetric method. The effect of anaerobic condition on the amount of L-asparaginase type II activity was explored by culturing under aeration condition and with no aeration. The result showed that the isolated bacterium was Rhizobium nepotum strain SHN1. The asparaginase enzyme activity and the specific activity of this bacterium were 0.467 IU/mL and 0.015 IU/mg, respectively. These characteristics increased to more than 50% in anaerobic condition. The results indicated that microbial flora from the Persian Gulf flora could be a remarkable source of glutaminase-free L-asparaginase enzyme.