جداسازي و شناسايي سويه‌هاي بومي مولد فيتاز و بهينه‌سازي توليد آنزيم در آنها

Isolation and identification of phytase-producing strains from soil samples and optimization of production parameters

مقدمه: فيتاز، افزودني مهم تغذيه‌اي براي افزايش دسترسي به فسفر است. منابع ميكروبي شامل باكتري‌ها، قارچ‌ها و مخمرها از بهترين منابع توليد‌كننده فيتاز هستند. شناسايي و به‌كارگيري فيتاز جدا‌شده از ريزموجودات موجود در خاك، اهميت زيادي در توليد اين آنزيم براي استفاده تجاري در صنايع مختلف دارد. هدف مطالعه حاضر، جداسازي و شناسايي سويه‌هاي مولد فيتاز از خاك و بهينه‌سازي توليد آنزيم در آنها است. مواد و روش ها: براي جداسازي و شناسايي سويه‌هاي مولد فيتاز، ابتدا از خاك مزارع كشاورزي و مرغداري‌هاي اطراف قزوين نمونه‌برداري شد. سپس سويه‌هاي مولد فيتاز با استفاده از محيط PSM و از طريق مشاهده هاله شفاف جداسازي شدند. سويه برتر از طريق سنجش آنزيمي در محيط مايع انتخاب و با روش اسلايد-كالچر در حد جنس شناسايي شد. سپس اثر متغيرهايي مانند منبع كربن، اسيديته و مدت زمان گرم‌خانه‌گذاري بر توليد آنزيم بررسي شد. نتايج: قارچ پني‌سيليوم، سويه برتر مولد آنزيم فيتاز، از خاك مزارع كشاورزي اطراف شهر قزوين جداسازي و شناسايي شد. در محيط حاوي سبوس گندم، بيشترين ميزان فعاليت آنزيمي در اسيديته 7 و مدت زمان گرم‌خانه‌گذاري 72 ساعت، U/ml‌61/7 بود. با بهينه‌سازي محيط‌كشت، فعاليت فيتازي در محيط حاوي w/v) 2) درصد فيتات‌سديم، اسيديته 5 و مدت زمان 72 ساعت گرم‌خانه‌گذاري به U/ml‌171 افزايش يافت. بحث و نتيجه گيري: قارچ پني‌سيليوم جدا‌شده از خاك مزارع كشاورزي اطراف قزوين، توانايي توليد مقادير زيادي آنزيم فيتاز را در شرايط بهينه محيطي دارد و به منظور توليد تجاري اين آنزيم براي مصرف‌هاي صنايع مختلف درخور توجه است.

Introduction: Phytase can be used as a feed additive to catalyze the hydrolytic degradation of phytate as the major storage form of natural phosphorus. Phytase is produced by a wide range of bacteria, fungi and yeasts. Isolation and identification of phytase-producing strains from soil, is of great interest for commercial application in different industries. The aim of the current study was the isolation and identification of phytase-producing strains from soil samples and optimizing the enzyme production. Materials and methods: For isolation and identification of phytase-producing strains, soil samples were collected from farms near Qazvin. Diluted samples were spread onto PSM solid media and production of the clear zones about the colonies gave a visual indication of phytase production. The selection of the best phytase-producing strain was performed by measuring the enzyme activity in the liquid medium. The selected strain was identified by slide-culture technique and the effect of carbon source (phytate and wheat bran), pH and time of incubation were also investigated for optimal enzyme production. Results: In this study, a Penicillium sp. was isolated from a soil sample near Qazvin and was selected as the best phytase-producing strain. The maximum phytase activity (171 U/ml) was obtained in the medium containing % 2 (w/v) phytate, at pH 5, after 72 h of incubation. By using wheat bran as the source of carbon and phytate, the maximum phytase activity, which was 61.7 U/mL, was produced at pH 7 and after the same time of incubation. Discussion and conclusion: Penicillium sp. isolated from a soil sample near Qazvin, was able to produce highly active phytase in optimized environmental conditions, which could be a suitable candidate for commercial production of phytase to be used as complement in poultry feeding industries.