جداسازي سويه بومي باسيلوس آلتي‌شو‌دنيس با پتانسيل بالا در تخمير پوست ميگو و مقايسه فعاليت آنزيم كيتيناز آن با باسيلوس ليكني فورميس

Isolation of the native potential of Bacillus.altitudinis with high potential in shrimp shell fermentation and the comparison of its chitinase enzyme activity with Bacillus.licheniformis

روند توسعه پايدار محيط زيست و اقتصاد، موجب بحث در مقياس بزرگ استفاده از زباله­هاي دريايي شده است. ميگو در سال­هاي اخير بخش مهمي از صنايع غذايي را تشكيل داده است. زباله­هاي انباشته شده ميگو بدون استفاده مناسب، منجر به نابودي منابع و مشكلات دفع زباله و آلودگي محيط زيست شده است. تخمير پسماند ميگو با ميكروارگانيسم­ها يك روش براي بازيابي مواد بيولوژيكي فعال است. كيتيناز باكتريايي به عنوان آنزيم تجزيه كننده در نظر گرفته مي­شود، كه باندهاي گليكوزيدي را در كيتين مي­شكند. در اين مطالعه باكتري­هاي تجزيه كننده كيتين از محيط­هاي متفاوت جدا شده و سپس كارآمدترين انتخاب گرديد. سپس با خصوصيات ميكروسكوپي، فيزيولوژيكي و خصوصيات مولكولي با تعيين توالي ژن SrRNA16 شناسايي شده و با سويه Bacillus.licheniformis كه بيشترين ميزان كيتيناز تاكنون از آن گزارش گرديده است، مورد مقايسه قرار گرفت. سويه جدا شده Bacillus.altitudinis شناسايي شد و قادر است كيتيناز مقاوم به حرارت بالا، با فعاليت آنزيم U/mL 1/5 در طول 4 روز بر روي پوست ميگو توليد كند، ولي بر روي نوترينت آگار در شرايط عادي رشد نمي­كند. بنابراين استفاده از آن آلودگي براي محيط زيست ايجاد نمي كند. در نتيجه ميزان فعاليت كيتيناز، روش ساده و ارزان جدا سازي آن، مقاومت بالاي آنزيم در شرايط دمايي بالا، فعاليت در محدوده وسيع pH و استفاده از سوبستراي ارزان پوست ميگو كيفيت برتر كاربردي اين سويه را در تخمير پوست ميگو نشان مي­دهد.

The trend toward sustainable development of the environment and economy has led to a large-scale debate on the use of seafood wastes. In recent years shrimp has been a major part of the food industry. The accumulated waste of shrimp without proper use has resulted in the destruction of the resources and problems of waste disposal and environmental pollution. Shrimp waste fermentation with microorganisms is a method for recovering biologically active material. Bacterial chitinase is considered as a degenerate enzyme. In this study, chitin degrading bacteria were isolated from different environments and then the most efficient strain was selected. Then it was identified by Microscopic, physiological and molecular characteristics and sequencing the 16SrRNA gene and was compared with the Bacillus licheniformis strain, the highest rate of chitinase that has been reported so far. The isolated strain identified as Bacillus altitudinis can ferment shrimp shell as the only sources of energy and produce high-temperature chitinase, with a 5.1 U/mL activity of over a period of 4 days, and 65.6 mg/l protein on semisolid shrimp shell but it does not grow on the agar under normal conditions. Therefore, its use can't cause pollution to the environment. As a result, the activity of chitinase, its simple and inexpensive method of concentration by heat, high enzyme resistance at high temperatures, activity in a wide range of pH and the use of cheap shrimp shell substrate, show the superior functional quality of this strain in shrimp shell fermentation.