جداسازي و بهينه سازي باكتري هاي توليد كننده آنزيم آسپارژيناز در بستر جامد با استفاده از روش Plackett-Burman

Isolation and optimization of Asparaginase producing bacteria in solid state fermentation by Plackett-Burman desighn

زمينه و هدف: اين تحقيق به روش تخمير در بستر جامد به منظور بررسي انواع بسترهاي جامد در توليد آنزيم آسپارژيناز توسط سويه ي جداسازي شده از منطقه لاكان استان گيلان از جنس باسيلوس انجام گرديد. روش بررسي: در اين بررسي تجربي جهت جداسازي باكتري هاي توليد كننده ال آسپارژيناز از محيط كشت M9 استفاده شد. جهت غربالگري در بستر جامد از بسترهاي مختلف سبوس برنج، ساقه برنج، سبوس گندم و ساقه گندم به عنوان منابع كربن و همچنين از عصاره مخمر، پپتون، آسپارژين، تريپتون به عنوان منابع نيتروژن استفاده شد. جهت بهينه سازي محيط كشت و بررسي اثر منابع كربن و نيتروژن بر ميزان توليد آنزيم آسپارژيناز با استفاده از روش Plackett-Burman تعداد 12 آزمايش در 2 سطح طراحي شد؛ سپس انواع بسترهاي جامد با تغيير فاكتورهاي تأثيرگذار در توليد آنزيم مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته ها: بهترين بستر جامد، بستر سبوس برنج و بهترين منبع ازت آسپارژين، بيشترين تأثير را در افزايش توليد آنزيم از خود نشان دادند. بهترين شرايط توليد آنزيم به دست آمده در بستر جامد در ميزان غلظت سبوس برنج 1/5% وزني/ وزني و ميزان غلظت آسپاراژين 0/5% وزني/ وزني و دماي 30 درجه سانتي گراد و به مدت زمان 72 ساعت به ميزان 69/24 واحد آنزيم بر گرم مشاهده گرديد. نتيجه گيري: در اين تحقيق ميزان توليد آنزيم با استفاده از سبوس برنج به عنوان منبع كربن در بستر جامد پس از بهينه سازي نسبت به شرايط بهينه سازي نشده افزايش قابل ملاحظه داشت

Background and aims: In this study was carried out solid substrate fermentation to evaluate a variety of solid substrates in the production of asparaginase enzyme isolated strain of Bacillus from LAKAN region of Gilan. Methods: In this experimental study, the screening of bacteria producing L-asparaginase of was used by M9 medium. For screening of different substrates in the solid bed, rice bran, rice stalks, wheat bran and wheat stalks as carbon sources and yeast extract, peptone, asparagine and tryptone as nitrogen sources were used. To optimize the culture medium and the effect of carbon and nitrogen sources on the production of enzymes asparginase using Plackett-Burman total of 12 experiments were designed on two levels. Then, the enzyme production was evaluated by changing the factors affecting the production in a variety of solid substrates. Results: As the best solid substrate, rice bran and the best source of nitrogen, asparagine showed the greatest effect on enzyme production. The best production of the enzyme in 1.5% (w/w) rice bran concentration and 0.5% (w/w) asparagine concentration was achieved 69.24 U/g in 30ºC for 72h. Conclusion: In the current study, the rate of enzyme production increased substantially using rice bran as carbon source in the solid state fermentation after optimizations conditions rather than not to optimized conditions.