بررسی تاثیر نوع سوبسترا و سویه قارچی تریکودرما ریزیی بر تولید سلولاز و اعمال جهش با هدف بهبود تولید آنزیم در سامانه تخمیر حالت جامد
محورهای موضوعی : بیوتکنولوژی و میکروبیولوژی موادغذایی
نازنین داراب زاده
1
(گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران)
زهره حمیدی اصفهانی
2
(گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران)
پریسا حجازی
3
(گروه شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران)
کلید واژه: جهش, فعالیت آنزیمی, تخمیر حالت جامد, تریکودرما ریزئی, سلولاز,
چکیده مقاله :
سلولاز، آنزیمی مرکب شامل اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و بتا گلوکوزیداز می باشد که برای آبکافت سلولز استفاده می شود. سومین آنزیم صنعتی بوده و 20 درصد بازار آنزیم جهان را به خود اختصاص داده است. کاربرد وسیعی در صنایع مختلف غذایی و نوشیدنی، سوخت زیستی، کاغذ و پالپ، شوینده ها، غذای حیوان و نساجی دارد. ریزاندامگان مختلف دارای توانایی تولید سلولاز هستند اما، تریکودرما ریزئی یکی از مناسب ترین گزینه ها می باشد. از آنجا که کاهش هزینه های تولید، نقش مهمی در کاربردی و صنعتی نمودن فرآیند دارد، کاربرد سوبستراهای ارزان قیمت اهمیت ویژه دارد. لذا در این مطالعه، ضایعات برنج به عنوان سوبسترا مورد بررسی قرار گرفتند. ابتدا تولید سلولاز توسط سه سویه ی تریکودرما ریزئی 2414، 2415 و 2416، از طریق آزمون کونگو رد مقایسه شد. نتایج نشان داد تریکودرما ریزئی 2414 دارای بیشترین فعالیت تولید سلولاز بود. سپس، کشت روی سوبستراهای سبوس، کاه و پوست برنج به صورت منفرد و ترکیبی انجام شده و با آزمون FPAse، ترکیب هر سه سوبسترا با نسبت های یکسان، به عنوان بهترین سوبسترا انتخاب شد. با هدف افزایش فعالیت آنزیمی، تریکودرما ریزئی 2414 در معرض تابش پرتو گاما قرار گرفته و جهش داده شد. پس از جهش، ابتدا آزمون کونگو رد انجام شد و دو کلونی انتخاب شدند و سپس میزان فعالیت سلولازی آن ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد یکی از کلونی های جهش یافته به صورت معنی داری، دارای فعالیت FPase بیشتر از سویه مادر بوده و جهش تاثیر معنی دار داشته است. پایداری سویه جهش یافته طی 9 نسل مورد ارزیابی قرار گرفته و تایید شد.
از آنجا که مواد سلولزی، فراوان ترین منابع کربنی تجدید پذیر در جهان هستند و نیاز روزافزون به کاربرد این مواد به عنوان مواد اولیه با اهداف مختلف احساس میشود و نیز سلولاز، آنزیم مورد استفاده برای آبکافت سلولز، میباشد و نظر به اهمیت کاربرد زیستفناوری در تولید سلولاز و توجه ویژهای که اخیرا به دلیل مزایای مخصوص و منحصر به فرد سامانه تخمیر حالت جامد، به سمت آن معطوف شده است، کاربرد سامانه تخمیر حالت جامد برای تولید سلولاز مجال بررسی دارد. از سوی دیگر لزوم کاهش هزینههای تولید در این سامانه، کاربرد سوبستراهای ارزانقیمت مانند ضایعات کشاورزی و نیز بهبود سویه با هدف افزایش راندمان تولید آنزیم را میطلبد.