تاثير شرايط محيطي و غذايي بر توليد پروتياز توسط يك گونه باسيلوس جدا شده ازخاك پارك جنگلي لويزان

Effect of environmental and nutritional conditions on protease production by a Bacillus sp. isolated from soil sample of Lavizan jungle park

خاك پاركهاي جنگلي تهران براي باسيلوسهاي پروتيوليتيك مورد غربال سازي قرار گرفتند. پاركهاي جنگلي مورد آزمايش شامل چيتگر، خجير، سرخه حصار، لويزان و طالقاني بودند. در مجموع از 5 نمونه خاك مورد آزمايش،40 جدايه باسيلوس به دست آمد كه پس از غربال سازي بر روي محيط Skim milk agar، 18جدايه واجد فعاليت پروتيوليتيكي بودند. با مقايسه قطر هاله هاي شفاف، يكي از جدايه هاي پارك جنگلي لويزان- واقع درشمال شرق تهران- به منظور انجام مطالعات آزمايشگاهي بيشترانتخاب شد. اين باكتري بر اساس خصوصيات مورفولوژيكي، رنگ آميزي گرم، تستهاي بيوشيميايي و نهايتاً تعيين توالي S rDNA16 به عنوان Bacillus sp. CR-179 تشخيص داده شد. توليد پروتياز توسط باسيلوس كشت داده شده در محيط مايع حاوي 1 درصد نشاسته به عنوان منبع كربن و 4/0 درصد عصاره خيسانده ذرت به عنوان منبع نيتروژن در مدت 72 ساعت به بيشترين ميزان خود يعني U/mL 908/340 رسيد. نشاسته و مالتوز بهترين سوبسترا براي توليد پروتياز بودند، در حالي كه برخي از قند هاي خالص از جمله فروكتوز، گلوكز و سوكروز تاثيري بر روي توليد پروتياز نداشتند. در بين منابع متعدد نيتروژن آلي، عصاره خيسانده ذرت، كه از منابع ارزان قيمت است، به عنوان بهترين منبع و به دنبال آن عصاره مخمر، آب پنير و عصاره گوشت قرار داشتند.. اين گونه باسيلوس قادر به استفاده از اوره به عنوان يك منبع نيتروژن غير آلي به منظور رشد وتوليد پروتياز نبود وpH بهينه براي توليد پروتياز نيز 8 تعيين شد. مطالعات انجام شده بر روي خصوصيات آنزيمي نشان داد كه اين پروتياز خام بيشترين فعاليت خود را در 9pH~ و دماي 60 درجه سانتي گراد نشان داد كه آن را براي به كارگيري در بسياري از فعاليتهاي صنعتي مناسب مي سازد.

Soil samples of Tehran parks were screened for proteolytic Bacilli. 40 isolates were obtained from 5 soil samples, of which 18 isolates had the potential of producing proteases based on screening on skim milk agar. By comparing the diameter of clear zones, one of the isolates obtained from Lavizan park , in north east of Tehran ,was selected for further experimental studies. This isolate was identified as Bacillus sp. CR-179 based on cellular morphology , gram staining, biochemical test, and finally partial sequence of 16S rDNA .Various nutritional and environmental parameters affected protease production by Bacillus sp. Protease production by this Bacillus cultivated in liquid cultures containing 1% starch as a carbon source and 0.4% corn steep liquor as a nitrogen source reached a maximum at 24 h, with levels of 340.908U/mL. Starch and maltose were the best substrates for enzyme production while some pure sugars such as fructose, glucose and sucrose could not influence production of protease. Among various organic nitrogen sources corn steep liquor, which is commercial , was found to be the best substrate followed by yeast extract, whey protein and beef extract. Bacillus sp. CR-179 Could not utilize urea as an inorganic nitrogen source to grow and produce protease. The optimal pH and optimal temperature of enzyme production were 8.0 and 45°C , respectively. Studies on enzymatic characterization revealed that crude protease showed maximum activity at pH 9.0 and 60°C, indicating the enzyme to be thermo-alkaline protease .