تعيين برخي خواص بيوشيميايي يك كراتيناز قليايي بدست آمده از يك باكتري بومي جدا شده از خاك زباله طيور

Determination of some biochemical properties of an alkaline keratinase from a native bacterium isolated from poultry waste soil

كراتينازها كلاس ويژه اي از آنزيم ها هستند كه توانايي تجزيه پروتئين هاي غني از پيوند دي سولفيدي و بسيار آبگريز را دارند و به اين خاطر تقاضاي تجاري اين آنزيم ها براي كاربردهاي صنعتي مختلف افزايش يافته است. توليد كراتيناز توسط گونه‌هاي باكتريايي و خصوصيات اين آنزيم‌ها، به طور گسترده گزارش شده است. در اين مطالعه از خاك آلوده به ضايعات پر نواحي اطراف شهرستان گنبد كاووس سه جدايه باكتريايي با توانايي رشد بر روي محيط حداقل حاوي پر جداسازي شدند. با محاسبه نسبت قطر هاله به قطر كلوني در محيط اسكيم ميلك آگار و درصد تجزيه پر، غربالگري صورت گرفت و باكتري با بالاترين درصد تجزيه پر انتخاب شد. سپس از طريق تعيين توالي ژن 16S rRNA باكتري مورد نظر شناسايي گرديد و در بانك ژني ثبت شد. براي سنجش فعاليت آنزيمي از كازئين به عنوان سوبسترا استفاده شد و واحد فعاليت به صورت مقدار آنزيم مورد نياز براي افزايش 0.1 واحد جذب در طول موج 280 نانومتر در مدت زمان يك دقيقه تعريف شد. برخي خصوصيات بيوشيميايي آنزيم از قبيل فعاليت در مقابل دما و pH تعيين شد. با توجه به تشابه 99.65 درصدي توالي نوكلئوتيدي، باكتري مورد نظر متعلق به جنس Stenotrophomonas است و با شماره دسترسي PP411011 در Genbank ثبت شد. با بررسي فعاليت آنزيمي در دماها و pHهاي مختلف مشخص شد كه حداكثر فعاليت آنزيمي در دماي 50 درجه سانتي گراد و 10 pH بدست مي آيد. در مجموع نتايج نشان مي دهد كه كراتيناز استخراج شده مي براي استفاده در صنعت شوينده و بازيافت پر مي تواند مورد توجه قرار گريد.

Keratinases are specialized enzymes capable of breaking down disulfide-rich and hydrophobic proteins, leading to an increased commercial demand for their use in various industrial applications. Bacterial species have been extensively studied for keratinase production and the characteristics of these enzymes. This study isolated three bacterial strains capable of growing on a minimal medium with feathers from soil contaminated by feather waste near Gonbad Kavus city. Halo diameter to colony diameter ratios were calculated in skim milk agar, along with feather decomposition percentages, to screen and select the bacteria with the highest feather decomposition rates. The desired bacteria were identified and recorded in the gene bank by sequencing the 16S rRNA gene. Enzyme activity was measured using casein as a substrate, with one unit defined as the enzyme amount required to raise absorbance by 0.1 at 280 nm in one minute. The enzyme s biochemical characteristics, including its activity at various temperatures and pH levels, were assessed. The bacterium with a 99.65% nucleotide sequence similarity is classified in the genus Stenotrophomonas and is deposited in GenBank under accession number PP411011. The enzyme activity was maximized at a temperature of 50°C and a pH of 10. The results indicate that the extracted keratinase is a viable option for the detergent industry and feather recycling.