جداسازي و شناسايي باكتري‌هاي توليدكننده آسپاراژيناز از پساب فراوري سيب‌زميني

Isolation and Identification of asparaginase-producing bacteria from potato processing wastewater

-آسپاراژيناز آنزيمي است كه اسيد آمينه ي آسپاراژين را به آسپارتيك‌اسيد و آمونياك هيدروليز مي‌كند. L -آسپاراژيناز داروئي براي درمان لوكميا و لنفوما به‌طور اساسي از باكتري‌هايي مانند Escherichia coli وErwina chrysanthemi توليد مي‌شود و جستجو براي يافتن منابع جديد براي اين آنزيم ادامه دارد. در اين تحقيق جداسازي باكتري‌هاي توليد كننده آنزيم L-آسپاراژينازاز پساب حاصل از فرآوري سيب زميني انجام شد. پساب حاصل از مرحله شستشو، حاوي تمام تركيبات محلول در آب سيب‌زميني نظير مقادير قابل توجهي از اسيد آمينه ي آسپاراژين است. جداسازي و غربالگري باكتري‌ها بر روي محيط‌هاي نوترينت آگار و محيط M9 انجام شد. دو جدايه با نام‌هاي PW4 وPW5 قابليت توليد آمونيوم در محيط M9 را دارا بودند. شناسايي مولكولي و آزمايشات بيوشيميايي نشان داد كه اين جدايه‌ها به ترتيب متعلق به جنس Escherichia وEnterococcus هستند. سنجش كمي و كيفي ميزان توليد آنزيم اين جدايه‌ها در شرايط مختلف انجام شد. بيشترين ميزان توليد را جدايه‌ي PW4 در صورت رشد در محيط حاوي گلوتامين با ميزان IUml-1 10 نشان داد. بيشينه‌ي ميزان توليد آنزيم توسط جدايه‌ي PW5 نيز در نتيجه تغليظ مايع رويي حاصل از كشت باكتري در محيط كشت حاوي آسپاراژين به ميزان IUml-133/2 مشاهده شد. دو آنزيم بررسي شده فعاليت گلوتامينازي از خود نشان ندادند. نتايج نشان داد، بيشينه‌ي فعاليت آنزيم توليدي توسط جدايه‌ي PW4 در دماي 37 درجه سلسيوس بوده و فعاليت آنزيم در دماهاي پائين‌تر و بالاتركاهش از آن كاهش مي يابد. اين نتايج خاطرنشان مي سازد كه اين آنزيم قابليت مطالعات بيشتر جهت استفاده در طراحي دارو را دارا مي باشد.

L-asparaginase is an enzyme which hydrolyze the amino acid asparagine into aspartic acid and ammonia. L-asparaginase used for leukemia and lymphoma treatment is produced mainly from bacteria such as Escherichia coli and Erwinia chrysanthemi and search continues to find new sources for this enzyme. In this study, isolation of bacteria producing L-asparaginase from wastewater of potato processing was performed.The wastewater containing all the soluble compounds in potato juice, such as significant amounts of asparagine amino acids. Bacterial isolation and screening were performed on nitrogen agar and M9 media. Two isolates, called PW4 and PW5, were able to produce ammonium in the M9 medium. The results of molecular identification and biochemical tests showed that these isolates belong to the genus Escherichia and Enterococcus, respectively. Quantitative and qualitative measurements of the enzyme production of these isolates were carried out in different conditions. The highest enzyme activity of 10 IUml-1 was seen in PW4 isolate growth in the in a medium containing glutamine. The maximum amount of enzyme activity of PW5 isolate, 2.33IUml-1 was observed as a result of bacterial culture in a culture medium containing asparagine. The enzymes produced by both isolates did not show glutaminase activity. The maximum activity of the enzyme produced by PW4 isolate was evaluated at 37 ° C and enzyme activity decreased at lower and higher temperatures. These results suggest that this enzyme has a potential to be further studies for use in drug design .