جداسازي و شناسايي باكتري هاي نمك دوست نسبي توليد كننده پروتئاز از خاك هاي شور

Isolation and identification of moderately halophilic protease- producing bacteria from saline soils

سابقه و هدف: باكتري هاي نمك دوست نسبي منابع بسيار خوبي براي توليد آنزيم هايي هستند كه نه تنها در برابر غلظت هاي مختلف نمك پايدارند، بلكه داراي فعاليت بهينه در محدوده وسيعي از pH و دما هستند. اين مطالعه با هدف جداسازي باكتري هاي نمك دوست نسبي توليد كننده پروتئاز از خاك هاي شور استان البرز انجام شد. مواد و روش ها: غربالگري باكتري هاي نمك دوست توليد كننده پروتئاز با استفاده از محيط اسكيم ميلك آگار داراي 5 درصد نمك انجام شد. فعاليت آنزيمي با روش رنگ سنجي ارزيابي شد و اثر عوامل مختلف مانند دما، pH و غلظت هاي مختلف نمك بر فعاليت آنزيمي بررسي گرديد. همچنين شناسايي سويه با روش هاي بيوشيميايي و روش هاي مولكولي صورت گرفت. يافته ها: در مجموع 11 سويه نمك دوست با فعاليت پروتئوليتيكي جدا شد. از اين ميان سويه B8 با بزرگترين هاله پروتئوليز و ميزان فعاليت U/mL 3.2 براي مطالعات بيشتر انتخاب گرديد. اين آنزيم فعاليت بهينه را در دماي 40 درجه سليسيوس، 7.5 pH و غلظت 0.5-0 مولار نمك نشان داد. اگرچه در غلظت هاي بالاتر نمك (تا 4 مولار) فعاليت همچنان باقي مي ماند. آنزيم در محدوده وسيعي از pH فعال بود و در 9.5 pH، حدود 60 درصد فعاليت آنزيم حفظ مي شد. آناليز فيلوژنتيكي بر مبناي توالي 16S rRNA نشان داد كه سويه متعلق به جنس هالوموناس است. اين سويه با نام Halomonas sp. strain HM_NG2 در بانك ژن ثبت گرديد. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه پروتئاز توليد شده توسط سويه جدا شده در اين تحقيق به دليل پايداري حرارتي نسبي و ويژگي هالوآلكالوفيلي مي تواند كانديد مناسبي براي كاربردهاي زيست فناوري باشد.

Background & Objectives: Moderate halophiles are excellent sources of enzymes that are not only salt- stable, but also have optimal activities at a wide range of pH and temperature. The aim of this study was the isolation of moderately halophilic protease-producing bacteria from saline soils in Alborz province. Material & Methods: Screening of the protease- producing halophilic bacteria was carried out by skim milk agar containing 5% NaCl. Enzyme assay was investigated by the colorimetric method and the effect of various parameters such as temperature, pH, and different NaCl concentrations on enzyme activity were assessed. Identification of the isolates was carried out by biochemical as well as molecular methods. Results: A total of 11 halophilic strains with proteolytic activity were isolated among which the strain B8 with higher clearance zone on skim milk agar and 3.2 Unit/mL supernatant activity was chosen for further analysis. The enzyme exhibited its optimal activity at the temperature of 40◦C, pH of 7.5 and NaCl concentration of 0-0.5 M, although at higher salinities (up to 3 M) activity was still remained. The enzyme was active at a broad pH range, keeping 60% of its activity at pH of 9.5. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequencing identified the isolate as Halomonas. It was deposited in GenBank, with the name of Halomonas sp. strain HM_NG2. Conclusion: These findings suggest that the protease secreted by the isolate of this study could be a good candidate for biotechnological applications due to its moderate thermo-stability and halloalculophytic properties.