بررسي پروفيل آنزيمي باكتري باسيلوس آميلوليكوئيفاسينس BEH 111 و تعيين ويژگي‌هاي آنزيم آلفا-آميلاز توليد شده بوسيله اين باكتري

Investigation of the Amylolytic Enzyme Profile of the Bacterium Bacillus amyloliquefaciens BEH 111, and Determination of its α-Amylase Enzyme Characteristics

سابقه و هدف. آميلازها، يكي از آنزيم هاي عمده صنعتي هستند كه حدود 25% از بازار جهاني آنزيم ها را به خود اختصاص مي دهند. اين آنزيم ها در صنايع مختلف مثل نساجي، كاغذ سازي، داروسازي و صنايع غذايي مانند شيرين سازي و فرآوري نشاسته، استفاده مي شوند. تحقيقات بسياري در ارتباط با كاربرد آنزيم هاي آميلوليتيك توليد شده توسط اعضاء جنس باسيلوس، در زمينه هاي مهم توليد قند، آبجو، صنايع غذايي، شوينده ها انجام شده است. گستردگي كاربرد آنزيم هاي آميلوليتيك ، موجب مي شود كه تحقيقات براي مشخص شدن ويژگي هاي آنزيم ها ادامه داشته باشد. به همين دليل، در اين پژوهش، بررسي روي پروفيل آنزيمي آميلوليتيك باكتري بومي و تعيين ويژگي هاي آن انجام شد. مواد و روش ها. در اين مطالعه، پروفيل آنزيمي باكتري باسيلوس آميلوليكوئيفاسينس BEH 111، با استفاده از روش هاي، SDS PAGE، زايموگرام و TLCتعيين شد. وزن مولكولي آلفا-آميلاز، با استفاده از روش SDS PAGE تخمين زده شد. جهت سنجش كمي فعاليت آنزيم α-آميلاز، از معرف دي نيتروساليسيليك اسيد (DNS) استفاده شد. بررسي ويژگي هاي آنزيم جهت تايين بيشيته فعاليت آنزيم با روش DNS در شرايط مختلف دما pH غلضت سوبسترا (نشاسته) و زمان اجرا شد. يافته ها. وزن مولكولي آلفا-آميلاز، با استفاده از روش SDS PAGE، 55 كيلودالتون تخمين زده شد. جهت سنجش كمي فعاليت آنزيم α-آميلاز، از معرف دي نيتروساليسيليك اسيد (DNS) استفاده شد. بررسي ويژگي هاي آنزيم نشان داد كه بيشيته فعاليت اين آنزيم در 50 درجه سانتيگراد، pH 7، در حضور غلظت 2% از نشاسته، طي 90 دقيقه است. ميزان فعاليت آنزيم در اين شرايطU/L 8222 مي باشد. نتيجه گيري. اين مقدار بالاي فعاليت آنزيم توليد شده توسط باسيلوس آميلوليكوئيفاسينس BEH 111، مي تواند از نظر اقتصادي شايان توجه باشد. علاوه بر اين توانايي فعاليت آن در دماي 50 درجه سانتيگراد و بالاتر، استفاده از آن را در فرآيندهايي كه در دماهاي بالا انجام مي شوند، امكان پذير مي كند. شرايط pH بهينه 6 تا7 ، جهت فعاليت بالاي اين آنزيم، امكان استفاده در فرآيندهايي مثل مايع سازي و ژلاتينه كردن نشاسته را ايجاد مي كند.

Aims and background. Amylases are one of the major industrial enzymes that occupy 25 % of the world enzyme market. These enzymes are used in many different areas, such as paper, textiles, pharmaceutical, food, starch saccharafication and processing industries. Much research has been carried out regarding application of amylolytic enzymes produced by the genus Bacillus, to the production of glucose and beverages, food and detergent industries. Because of the extensive applicability of amylolytic enzymes, research in relation to identification of these enzymes and their characteristic is continuously being carried out. Hence, the aim of this research was to investigate the amylolytic enzyme profile of a native Bacillus strain, and determine its enzyme characteristics. Materials and Methods. In this study, the enzymatic profile of the bacterium, Bacillus amyloliquefaciens BEH 111, was determined by using the SDS-PAGE, zymogram and TLC methods. Zymography and TLC were used to identify the amylolytic enzyme profile of the bacterium. The molecular weight of α-amylase was estimated by SDS-PAGE. The 3, 5-Dinitrosalisyclic acid (DNS) indicator was used to examine α-amylase activity, quantitatively. Investigation of enzyme characteristics and determination of maximal enzyme activity was carried by the DNS method, at different temperatures, pH values, substrate concentrations and time periods. Results. The molecular weight of α-amylase was estimated to be 55 kDa by SDS-PAGE. Investigation of enzyme characteristics showed that maximum α-amylase activity was achieved at a temperature of 50oC, pH 7, presence of 2% starch, during a 90 min time period. Enzyme activity obtained under these conditions was 8222 U/L. Conclusion. The high level of enzyme activity produced by B. amyloliquefaciens BEH 111 can thus be of commercial significance. Furthermore, by having activity at 50oC and above, makes it possible for this enzyme to be applied to processes that use high temperatures. The optimized pH levels of 6-7 that resulted in high enzyme activity can also allow the potential use of this enzyme in processes such as starch liquefaction and gelatinization.