شناسایی و بهینه سازی قارچ های مولد پکتیناز جدا شده در مرحله غربالگری به منظور استفاده در صنعت آب میوه

محورهای موضوعی : میکروب شناسی مولکولی

اعظم نوری گوشکی ¹ (کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروب شناسی)
محمد کارگر ² (دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، دانشکده علوم، گروه میکروب شناسی)
جاوید امینی ³ (دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمان، گروه میکروب شناسی)
محمد مهدی متقی ⁴ (استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمان، دانشکده علوم، گروه میکروب شناسی)

تاریخ دریافت : 1394/09/19 تاریخ پذیرش : 1394/11/19 تاریخ انتشار : 1394/02/11

کلید واژه: آسپرژیلوس نایجر, پکتیناز, تخمیر غوطه ور, صنعت آب میوه,

چکیده مقاله :

سابقه و هدف: آنزیم های پکتینولیتیک یا پکتینازها یک گروه هتروژن از آنزیم های مربوط به تجزیه مواد پکتیکی هستند. اصلی ترین کاربرد صنعتی پکتینازها، استخراج و شفاف سازی آب های میوه و سیزیجات می باشد. این مطالعه با هدف شناسایی و بهینه سازی قارچ های مولد پکتیناز جداسازی شده از پساب کارخانجات کنسانتره آب میوه انجام شد. مواد و روش ها: این پژوهش به صورت مقطعی و تصادفی بر روی 50 نمونه تهیه شده از سیب های در حال فساد، خاک و پساب کارخانجات کنسانتره آب میوه استان های مختلف ایران انجام شد. در ابتدا قارچ های جداسازی شده از نظر فعالیت آنزیمی توسط اندازه گیری هاله شفاف بر روی محیط پکتین (برآورد کیفی) و مقدار آنزیم تولید شده در محیط غوطه ور (برآورد کمی) بررسی شدند. سپس ویژگی های کینتیکی سویه برتر مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: از مجموع 80 قارچ، 13 مورد (16 درصد) ویژگی تولید آنزیم پکتیناز با ایجاد هاله شفاف در اطراف کلنی را داشتند. مناسب ترین فعالیت پکتیناز ( U/ml 0.4) مربوط به سویه آسپرژیلوس نایجر AN64 بود. بیشترین میزان تولید آنزیم پس از 72 ساعت به دست آمد. مناسب ترین دما و pH بهینه برای فعالیت و پایداری پکتیناز به ترتیب 30 درجه سیلیسیوس و 5 pH بود. یون های Ag1+، Mg2+،Mn2+و دترجنت های فعال سطحی مانند سولفات آمونیوم، عصاره مخمر، EDTA و اسید سیتریک اثر القایی مناسبی در افزایش فعالیت پکتیناز داشتند. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که آسپرژیلوس نایجر AN64 به دلیل تحمل pH اسیدی و پایداری در دامنه گسترده pH و حرارت های مختلف می تواند در صنعت آب میوه مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده انگلیسی:

Background & Objectives: Pectinolytic enzymes or pectinases are a heterogeneous group of related enzymes that hydrolyze the pectic substances. The main industrial application of pectinases is the extraction and clarification of fruit and vegetable juices. The aim of this present study was identification and optimization of fungal pectinase isolated in screening stage for fruit juice industry.                                                                                                              Materials & Methods: This study was performed on 50 samples of apple in decay, soil and juice concentrate factories wastewater that isolated from different provinces of Iran, periodic random. First, isolated fungi were investigated from enzyme activity by measuring the clear zone on pectin medium and enzyme production in submerged medium containing pulp and pectin apple as the sole carbon sources. The best strain was selected for enzyme activity. Then, were studied kinetic various factors of pectinase. Results: 80 fungal were isolated from these sources that 13 of these fungi were positive pectinase activity with creation a clear zone around the colonies. The pectinase activity of the 13 (%16) isolates was assayed using apple pomace and pectin as the sole carbon sources in submerged culture fermentation. The most pectinase activity (0.4 U/ml) was related to the Aspergillus niger AN64 that was identified by morphological characterization. Giving the highest enzyme production rate in 72h. optimum temperate and PH for pectinase activity and stability were 30° C, pH 5. Temperature (20-50) and pH (3-7) ranges were obtained for pectinase stability. Ag1+ , Mg2+, Mn2+ and surface active detergents such as ammonium sulphate, yeast extract, EDTA and citric acid enhanced the pectinase activity. Conclusion: This strain of A. niger AN64 can be used in fruit juice industry because tolerance in a wide range of the acidic pH and various temperatures.