شناسايي مولكولي و بهينه سازي شرايط توليد كراتيناز باكتري هاي تجزيه كننده كراتين جدا شده از خاك مزارع پرورش مرغ مرودشت

Molecular identification and optimization of keratinase production in keratin-degrading bacteria isolated from soil poultry of Marvdasht city

سابقه و هدف: پَر يكي از عوامل آلوده كننده محيط زيست است كه حدود 90 درصد وزن آن را صفحات بسيار محكم كراتين تشكيل مي دهد. تعدادي از باكتري ها، در حضور سوبستراي كراتين دار، توانايي توليد آنزيم كراتيناز را دارند. اين مطالعه با هدف جداسازي باكتري هاي تجزيه كننده كراتين از خاك مزارع اطراف مرغداري هاي شهرستان مرودشت به منظور اندازه گيري فعاليت آنزيمي در سويه هاي برتر تجزيه كننده كراتين انجام شد. مواد و روش ها: تعداد 15 نمونه خاك از مزارع اطراف مرغداري هاي شهرستان مرودشت جمع آوري گرديد. 7 جدايه باكتريايي بر روي محيط اختصاصي پَر رشد داده شدند. 5 جدايه كه تجزيه واضحي را نشان دادند انتخاب و با استفاده از آزمون هاي بيوشيميايي و روش مولكولي شناسايي شدند. باكتري هاي مورد نظر تعيين توالي شدند و شماره خاصي در بانك ژني به هر كدام از آنها با عنوان سويه اي جديد اختصاص داده شد. سپس هر 5 باكتري از نظر ميزان توليد آنزيم كراتيناز نيز مورد بررسي قرار گرفتند. يافته ها: تمامي جدايه ها متعلق به گونه هاي مختلف باسيلوس بودند. هر 5 جدايه قادر به تجزيه كامل پَر يا كراتين بودند. بيشترين فعاليت آنزيمي، 17.12 (واحد بر ميلي ليتر بر دقيقه) متعلق به باكتري باسيلوس سرئوس سويه SKH1 گزارش شد. نتيجه گيري: گونه هاي مختلف باسيلوس در اين پژوهش توانايي توليد آنزيم كراتيناز در حضور سوبستراي كراتيني را نشان دادند. ارزيابي ميزان توليد آنزيم كراتيناز، جدايه هاي باكتريايي نشان داد كه همگي توانايي بالقوه در تيمار زباله هاي پَر را دارند.

Background & Objectives: Feather is one of the environmental pollutants that about 90% of its weight is made of highly resistant creatine plates. A number of bacteria are able to produce a keratinase enzyme in the presence of keratin substrate. The purpose of this study was isolation and molecular identification of keratin- degrading bacteria from the soil of poultry farms around Marvdasht city in order to measure keratinase activity in superior creatine-degrading strains. Material & Methods: In this study, 15 soil samples from poultry farms around Marvdasht city was collected. Seven bacterial isolates were cultured on a feather meal medium. Five isolates that showed clear degradation zone, were chosen for further chemical and molecular identification. The bacteria were sequenced, and a specific accession number in the gene bank was allocated to each of them as a new strain Then, all five isolates were assessed for the level of keratinase enzyme production. Result: All isolates belonged to Bacillus species. All five isolates were able to completely degrade keratine. The most keratinase activity was reported 17.12 (ml/min) for Bacillus cereus SKH1. Conclusion: Different species of Bacillus in this study showed the ability to produce a keratinase enzyme in the presence of keratin substrate. Investigating the level of keratinase activity in bacterial isolates showed that all have the potential treat feather waste.