تعيين فعاليت آنزيم كراتيناز توسط باكتري باسيلوس مگاتريوم سويه جديد SKH14

Determination of Keratinase Enzyme Activity by Bacillus megatrium SKH14 Strain

زمينه و هدف در جهان سالانه ميلياردها عدد مرغ مصرف مي شود و ميلياردها تن، پر مرغ توليد مي گردد. حدود 5 تا 7 درصد وزن مرغ را پر و حدود 90 درصد از پر را كراتين تشكيل مي دهد. پر، پروتئين خالصي از كراتين است كه بسيار نامحلول و سخت تجزيه است. برخي از باكتري‫ ها توانايي توليد آنزيم كراتيناز براي تجزيه كراتين را دارند. اين مطالعه با هدف تعيين عوامل موثر بر رشد باكتري باسيلوس مگاتريوم سويه SKH14 جداسازي شده از خاك و اندازه گيري فعاليت آنزيمي كراتيناز انجام شد. روش كار نمونه هاي خاك در ظروف استريل پلاستيكي جمع آوري گرديد. تعداد 7 ايزوله باكتريايي بر روي محيط اختصاصي پر رشد كرده كه از اين تعداد، 5 ايزوله تجزيه واضحي را نشان دادند و براي تست‫ هاي بيوشيميايي و توالي 16S rRNA و اندازه گيري فعاليت كراتينازي انتخاب گرديدند. سپس اين 5 باكتري تعيين توالي گرديدند و Accession در بانك ژني براي هر كدام از آنها با عنوان سويه اي جديد تعيين شد. 5 باكتري از نظر ميزان توليد آنزيم كراتيناز مورد بررسي قرار گرفت و قوي ترين سويه از نظر توليد آنزيم كراتيناز بهينه سازي گرديد. يافته ها تعداد 5 ايزوله متعلق به سويه هاي مختلفي از باسيلوس ها بودند كه هر 5 ايزوله، تجزيه كننده پر، در زمان‫هاي متفاوت بودند. بيشترين فعاليت آنزيمي مربوط به باكتري Bacillus megaterium SKH14 با ميزان 18/01 واحد بر ميلي ليتر در دقيقه و كمترين ميزان مربوط به باكتري Bacillus felexus SKH4 با ميزان 10/81 واحد بر ميلي ليتر در دقيقه گزارش گرديد. نتيجه گيري تجزيه پر بوسيله ايزوله Bacillus megaterium SKH14 نشان داد كه اين باكتري قدرت پروتيازي زيادي دارد و قادر به تجزيه كراتين كامل است.

Background & objectives: Billions of chickens are consumed annually in the world and about billions of tons of chicken feathers are produced. About 5 to 7 percent of the chicken's weight is feather and about 90 percent of the feathers are keratin. Feather is a pure keratin protein that is highly insoluble and difficult to break down. Some bacteria have the ability to produce the keratinase enzyme to break down keratin. The aim of this study was to determine the factors affecting the growth of SKH14-isolated bacilli megatrium strain SKH14 and to measure the enzymatic activity of keratinase. Methods: Soil samples were collected in sterile plastic containers. Seven bacterial isolates were grown on a specific environment, of which 5 showed clear decomposition and were selected for biochemical tests, 16S rRNA sequencing and keratin measurement activity. These five bacteria were then sequenced and GeneBank accession number was assigned for each of them as a new strain. Five bacteria were tested for keratinase production and the strongest strain was optimized for keratinase production. Results: Five isolates were belonged to different strains of bacilli, and all five isolates were feather decomposer at different times. The highest enzymatic activity was reported in Bacillus megaterium SKH14 with 18.01 units per ml and the lowest in Bacillus felexus SKH4 with 10.81 units per ml. Conclusion: The complete decomposition of Bacillus megaterium SKH14 isolate showed that this bacterium has high protease activity and is able to decompose complete keratin.