جداسازي و شناسايي مولكولي سودوموناس مقاوم به حرارت توليد كننده آلفا آميلاز قليايي از پسماندهاي كارخانجات برنجكوبي شمال كشور

Isolation and molecular identification of heat-resistant Pseudomonas producing alkaline alpha-amylase from rice mill waste in northern Iran

آميلاز يكي از مهمترين آنزيم ها در صنعت است كه كاربردهاي متعددي از جمله در صنايع نساجي، غذايي و نانوايي، كاغذسازي، خوراك دام و طيور، شوينده ها و توليد شربت فروكتوز دارد. به طوريكه حدود 25 ٪ از بازار آنزيم جهان را دارا مي باشد و آنزيم اصلي در هيدروليز مولكولهاي نشاسته است. اين مطالعه نمونه‌هاي پسماند به صورت تصادفي از صنايع مختلف برنجكوبي و آرد و نان جمع‌آوري و پس از تهيه رقت، نمونه ها بر روي محيط كشت نشاسته آگار غربالگري و سپس از نظر توليد آميلاز با استفاده از روش دي نيترو ساليسيليك اسيد (DNS)مورد بررسي قرار گرفتند. پس از بررسي نهايي باكتري‌هاي داراي فعاليت آميلازي با استفاده از روش‌هاي بيوشيميايي و سپس با روش ملكولي با تكثير ژن 16s rDNAشناسايي شدند. نتايج نشان دادند از بين 55 سويه جداشده اكثرا متعلق به جنس سودوموناس و يك سويه داراي خصوصيات منحصر به فرد و توانايي رشد در دماي بالاي 50 درجه سانتيگراد و pH هاي قليايي 8 را داشته و داراي فعاليت توليد آنزيمي0.21 ميكرومول بر دقيقه مي باشد. نمونه جداشده از صنايع برنج كوبي با 87/99 درصد تشابه بيشترين شباهت را به ژن 16s rDNA Stutzerimonas stutzeri strain PSHB1 را داشت. اين باكتري‌ پتانسيل بالايي براي استفاده در فرآيندهاي صنعتي دارند. بنابراين در ادامه با بهينه سازي شرايط توليد آميلاز توسط اين سويه و يا كلون كردن ژن اين آنزيم در ساير سويه ها، ميتوان آنها را براي تحقيقات بيشتر جهت توليد صنعتي اين آنزيم را پيشنهاد داد.

Amylase is one of the most important enzymes in industry, with multiple applications including textile, food, and baking industries, paper production, animal and poultry feed, detergents, and fructose syrup production. This study involved the random collection of waste samples from various rice milling, flour, and bread industries. After preparing dilutions, the samples were screened on starch agar plates to evaluate amylase production using the dinitrosalicylic acid (DNS) method. Following the final assessment, amylase-producing bacteria were identified through biochemical methods and subsequently confirmed using molecular methods by amplifying the 16s rDNA gene. Results revealed that of the 55 isolated strains, most belonged to the genus Pseudomonas, with one strain exhibiting unique characteristics, including the ability to grow at temperatures above 50 C and alkaline pH levels of 8, demonstrating an enzymatic activity of 0.21 µmol per minute. The strain isolated from rice milling industries showed a 99.87% similarity to the 16s rDNA gene of Stutzerimonas stutzeri strain PSHB1. This bacterium holds high potential for industrial applications. Therefore, further optimization of amylase production conditions using this strain, or cloning the gene of this enzyme in other strains, could be suggested for additional research towards the industrial production of this enzyme.