بهينه‏سازي فعاليت اگزوپكتينازي قارچ Monilia جداسازي شده از نارنگي در تخمير غوطه‏ور

Optimization of exopectinase activity of the fungus Monilia isolated from tangerine in submerged fermentation

مقدمه: گروه‏ها‏ي متنوعي از قارچ‏ها‏ي ميكروسكوپي قادرند بافت‏ها‏ي پليمري گياهي مانند پكتين را تجزيه كنند. بيش‏ترين كاربرد تجزيه اين مواد در صنايع توليد مواد غذايي است. مواد و روش‏ها‏: در مطالعه حاضر، قارچ مولد اگزوپكتيناز از نارنگي در حال فساد جداسازي شد و خصوصيت اگزوپكتينازي آن در شرايط تخميري غوطه‏ور بررسي شد. همچنين، توليد آنزيم قارچ جداسازي شده با قارچ صنعتي PTCC 5013 Aspergillus niger مقايسه شد. توليد و فعاليت اگزوپكتينازي محلول آنزيمي از نظر اسيديته‏، دما، زمان فعاليت و غلظت سوبسترا بررسي شد. نتايج: قارچ جداسازي شده بر اساس خصوصيات مورفولوژيك ماكروسكوپي و ميكروسكوپي در جنس Monilia از خانواده Moniliaceae قرار گرفت. بهترين توليد اگزوپكتيناز در اسيديته‏ 7 ‏و بيش‏ترين فعاليت آنزيم در دماي50 درجه سانتيگراد، مدت زمان 30 تا 40 دقيقه، 5/1 درصد سوبسترا و نسبت يك به يك محلول آنزيمي و محلول سوبسترا به دست آمد. قارچ Monilia جداسازي شده، رشد و توليد محصول سريعي داشت؛ به طوري‏كه در بهترين شرايط، فعاليت اگزوپكتينازي آن 20 واحد در دقيقه بيش‏تر از قارچ Aspergillus niger به دست آمد. بحث و نتيجه‏گيري: اگزوپكتيناز توليد شده در محدوده وسيعي از اسيديته‏ و دما قادر به فعاليت بود. از آنجايي كه قارچ Monilia تركيبات سمّي نيز توليد نمي‏كند، به عنوان جايگزين براي توليد آنزيم پكتيناز، به‏ويژه در صنايع غذايي پيشنهاد مي‏شود.

Introduction: Diverse groups of microscopic fungi are able to degrade polymeric plant tissues such as pectin. Biodegradation of these materials are mostly applicable in food industries. Materials and Methods: In the present study, the exopectinase producing fungus was isolated from decaying tangerine and its exopectinase activity was studied in submerged fermenting condition. Also, the enzyme production of the isolated fungus was compared to the industrial fungus, Aspergillus niger PTCC 5013. The exopectinase production and activity of the extracted enzyme solution with respect to pH, temperature, activity timing and substrate concentration were scrutinized. Results: According to the morphological macroscopic and microscopic features, the isolated fungus was identified as the genus Monilia in the Moniliaceae family. The best exopectinase production was in pH 7 and the best enzyme activity achieved at 50°C, in 30 to 40 minute, 1.5% substrate and the 1:1 of the enzyme solution to the substrate solution ratio. The isolated fungus, Monilia, was fast growing and produced highly active exopectinase enzyme. In optimum condition, its exopectinase activity was 20 units higher than the fungus Aspergillus niger PTCC 5013. Discussion and Conclusion: The exopectinase enzyme was active in a wide ranges of pH and temperatures. As Monilia does not produce toxic compounds, it is proposed for pectinase production, especially in the food industries. Key words: Exopectinase, Optimization, The fungus Monilia, tangerine