توليد و ارزيابي مشخصات آنزيم آلفا آميلاز گرما دوست و نمك دوست جدا شده از باكتري آنوكسي باسيلوس جونيسيس AT23

Production and characterization of a thermophilic and extremely halotolerant alpha-amylase isolated from Anoxybacillus gonensis AT23

سابقه و هدف: آلفا آميلازهاي گرمادوست كاربردهاي بسيار زيادي در صنايع مختلف دارند. از اين ميان مي توان به فرآوري نشاسته و توليد شوينده ها اشاره نمود. اين مطالعه با هدف جداسازي باكتري هاي مولد آلفا آميلاز گرمادوست و نيز تعيين خصوصيت آن ها انجام شد. مواد و روش ها: پس از نمونه برداري از چشمه آبگرم گروه واقع در استان كرمان، به منظور جداسازي باكتري هاي مولد آلفا آميلاز از محيط نشاسته آگار استفاده گرديد. سويه مورد نظر به كمك توالي يابي ژن 16S rDNA شناسايي گرديد. خصوصيت آلفا آميلاز گرمادوست در حضور عوامل مختلفي مانند pH، دما، يون هاي فلزي و حلال هاي آلي تعيين شد. همچنين پارامترهاي كينتيكي آنزيم در حضور غلظت هاي مختلف نشاسته تعيين گرديد. يافته ها: در اين مطالعه سويه برتر مولد آلفا آميلاز گرمادوست خارج سلولي به عنوان باكتري آنوكسي باسيلوس جونيسيس AT23 معرفي گرديد. آنزيم آلفا آميلاز سويه AT23 داراي فعاليت بهينه در pH هاي 5 و 6 بود. يك افزايش هفت برابري در فعاليت آنزيمي آلفا آميلاز در حضور كلريد سديم (غلظت 3 مولار) مشاهده شد. يون هاي منگنز و روي فعاليت آنزيمي را به ترتيب حدود 95 و 31 درصد افزايش دادند. پارامترهاي كينتيكي، Km و Vmax به ترتيب 1.657 (ميلي گرم بر ميلي ليتر) و 0.0059 (ميلي گرم بر ميلي ليتر بر دقيقه) تعيين گرديد. همچنين فعاليت آنزيمي در غلظت 10 درصد از حلال هاي آلي ان-بوتانول و سيكلو هگزانول حدود دو برابر افزايش يافت. نتيجه گيري: نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه آلفا آميلاز سويه AT3 يك آنزيم نمك دوست و مقاوم در برابر است. بنابراين مي تواند در صنايع مختلف مورد استفاده قرار گيرد.

Background & Objectives: Thermophilic alpha-amylase can be used in different industries such as starch processing and detergents. This study was performed to isolate alpha-amylase-producing bacteria and characterization of the enzyme. Materials & Methods: After sample collection from Gorooh hot spring in Kerman province، Iran، thermophilic alpha-amylase- producing bacteria were isolated using the starch-agar medium. 16S rDNA sequencing was used to identify the bacterial strain. Characterization of the thermophilic alpha-amylase was performed in the presence of various factors such as pH، temperature، metal ions، chemical compounds، and organic solvents. Also، kinetic parameters of the enzyme were determined in different concentrations of starch. Results: Anoxybacillus gonensis AT23 was identified as the best thermophilic alpha-amylase- producing strain. The alpha-amylase enzyme showed the optimal activity at pH 5 to 6. Sevenfold increase in the enzyme activity was observed in the presence of NaCl (3M). Mn2+ and Zn2+ increased the enzyme activity about 95% and 31%، respectively. Kinetic parameters including Km and Vmax were estimated about 1.657 mg/ml and 0.0059 mg/ml/min، respectively. Also، enzyme activity was also improved about 2 folds in the presence of organic solvents including n-butanol and 10% cyclohexane. Conclusion: Our results indicated that AT23 alpha-amylase is a halophile and organic solvent-tolerant enzyme. Therefore، it can be used in different industries.