بررسي توليد آنزيم پروتئاز قليايي توسط مخمر ياروويا ليپوليتيكا با استفاده از محيط كشت‏هاي مختلف

Evaluation of alkaline protease production and optimization of culture medium by Yarrowia lipolytica

 مقدمه: پروتئاز‏هاي قليايی از مهم‏ترين آنزيم‏های صنعتی محسوب مي‏شوند و با توجه به كاربرد‏های فراواني كه در حذف آلاينده‏های محيطی و پيشبرد فرآيند‏های صنعتی دارند، مورد توجه پژوهشگران‏ بسياری قرار گرفته‏اند. هدف از اين پژوهش، جداسازی و شناسايی مخمر بومی مولد آنزيم پروتئاز قليايی و تعيين فعاليت آنزيم در اين جدايه است. ‏‏‏ مواد و روش‏‏ها: نمونه‏گيري ‏از خاك، آب و پساب كارخانه‏های مختلف انجام شد. به منظور غربال‏گری ‏گونه‏هاي مولد آنزيم پروتئاز قليايی در ابتدا از محيط كشت پپتون آگار با اسيديته قليايی و محيط كشت ميلك آگار استفاده شد. در مرحله بعد سنجش آنزيم با روش لوری انجام و اثر محيط كشت‏های مختلف در توليد آنزيم پروتئاز قليايی بررسی شد. برای شناسايی بهترين گونه مولد، DNA جدايه استخراج و PCR انجام شد. ‏‏‏ نتايج: از بين تمام جدايه‏ها، 27 جدايه مولد آنزيم پروتئاز قليايی بودند و جدايه‏ای كه بيش‏ترين توليد آنزيم پروتئاز قليايی معادل 525 ‏(‏واحد/ ميلي‏ليتر) را داشت برای مراحل بعدی انتخاب شد. بيشينه توليد آنزيم پروتئاز قليايی در محيط كشت YPG براث مشاهده شد. مقايسه توالی 18s rDNA مخمر جدا شده با توالي‏های موجود در پايگاه اطلاعات ژنومی حداكثر شباهت جدايه را با گونه ياروويا ليپوليتيكا نشان داد. ‏‏‏ بحث و نتيجه‏گيری: با توجه به كاربرد‏های فراوان اين آنزيم در صنعت و توليد نشدن آن در كشور، به نظر مي‏رسد استفاده از سويه‏های محلی مي‏تواند در دستيابی به توليد بالای آنزيم پروتئاز قليايی مفيد واقع شود. همچنين، با توجه به غير بيماري‏زا بودن سويه معرفی شده و توليد بالای آنزيم مي‏توان اين سويه را به عنوان سويه صنعتی مناسب معرفی كرد. ‏‏‏ 

 Introduction: Proteases are the most important industrial enzymes. These enzymes have gained much attention due to their industrial applications in eliminating the environmental pollutions and improving the industrial processes. The aims of this research were the isolation and identification of native yeasts that were able to produce the alkaline protease. Materials and methods: Several samples of soil, water and wastewater were collected from various places. The culture media used for screening of yeast spp. with potential of alkaline protease production were alkaline peptone agar and alkaline milk agar. The alkaline protease activity in potential spp. was measured using Lowry method. The effects of different culture media on the production of alkaline protease by selected yeast isolates were determined. For molecular identification of the best isolate, the DNA extraction was performed and the PCR followed using universal 18s rDNA primers. Results: Among 27 isolates with the capability of alkaline protease production, one isolate with the most enzyme activity, 525 u/ ml, was selected for further processing. The best culture medium for alkaline protease production was YPG broth. The comparison of 18s rDNA sequence from isolated yeast with the highest enzyme activity, with the genomic database available in Gen Bank, using BLAST software showed that our yeast isolate had the highest similarity with Yarrowia lipolytica. Discussion and conclusion: According to numerous applications of alkaline proteases industrially and the lack of their production in our country, the native strains could be beneficial for their production. Regarding to non-pathogenicity and high productivity of alkaline protease by our isolated yeast, Yarrowia lipolytica, this isolate could be introduced as an amenable strain for industrial production of alkaline protease.