در این تحقیق جداسازی ریزسازواره های تولیدکننده سلولاز از خاک درختان انار، انگور، خرمالو و گردو صورت پذیرفت. در این بین خاک درخت خرمالو به دلیل دارا بودن تعداد قارچ های سلولولیتیک بیشتر، انتخاب گردید. تعداد 7 نوع کپک از این خاک جداسازی گردید که 3 مورد از این کپک ها دارای فعالیت سلولازی مناسبتری نسبت به بقیه بودند. این سه قارچ که با روش 18srRNA تعیین هویت شدند به ترتیب فعالیت سلولازیAspergillus niger MZM 89-a2 ، Penicillium decumbens ZHE 89-p3، Penicillium decumbens MMH 89-p1 می باشند. میزان فعالیت سلولازی این قارچ ها به ترتیب بدین قرار می باشد (U/g) : FPA 3.1671، 3.5740، 3.1812 و Avicelase 1.6605، 3.3869، 1.1451 و CMCase 2.950، 0.26440، 0.4604. همچنین (Response surface methodology (RSM جهت ارزیابی اثر عوامل مختلف مانند محتوای رطوبتی ٬ دما و اندازه ذرات ٬ بر روی میزان فعالیتFPA Aspergillus niger MZM 89-a2  مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر تولید سلولاز بهینه در دما (A) ٬ محتوای رطوبتی (B) و اندازه ذرات (C) به ترتیب ٬28.49 66.62% و 1.21 می باشد. در این حالت میزان فعالیت سلولاز 4.35 (U/g) می باشد. برای تایید مدل ٬ آزمایشی در شرایط مقادیر بهینه پیش بینی شده برای هر عامل انجام گرفت. میزان فعالیت آنزیم در شرایط آزمایش 42.4 (U/g) شد. که مقایسه آن با مقدار پیش بینی شده ٬ کارایی مدل ارائه شده را تایید می کند.

قارچ ‍ Trichoderma reesei یک میکروارگانیسم سلولولتیک می باشد که به منظور تولید آنزیمهای سلولازی تحت شرایط تخمیر غوطه ور مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق، بعد از چندین مرحله جهش با موتاژن شیمیایی NTG و موتاژن فیزیکی uv، از مجموع 6500 کلونی بررسی شده از این قارچ، یک سویه سلولولیتیک کارآمد به نام 2: 6A به دست آمد که حداکثر میزان تولید آنزیم اگزوکلوکاناز توسط این سویه در روز چهارمU/ml  1.26 (130 درصد بیشتر از تیپ وحشی) و حداکثر میزان تولید آنزیم اندوگلوکاناز در روز چهارم 0.82 U/ml (156 درصد بیشتر از تیپ وحشی) بود.

اندوگلوکاناز از آنزیمهای سلولازی می باشد که پیوندهای بتاگلوکوزیدی را به طور اتفاقی در ملکولهای سلولز قطع نموده و تولید قطعات کوتاه الیگوساکاریدی می کند. در این تحقیق، از جدایه R4 قارچ Aspergillus niger جهت مطالعه میزان فعالیت آنزیم اندوگلوکانازی استفاده شد. بدین منظور اثر عوامل محیطی مختلف شامل منابع کربنی، القا کننده ها، pH و زمان کشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که CMC به عنوان بهترین منبع کربنی، لاکتوز به عنوان القا کننده، pH برابر 8 و روز دوم کشت به عنوان شرایط بهینه تولید آنزیم بتا 1 و 4 اندوگلوکاناز در این قارچ می باشند. همچنین جهت تکثیر و همسانه سازی ژن کد کننده آنزیم بتا 1 و 4 اندوگلوکاناز B (eglB) از جدایه انتخابی، استخراج DNA ژنومی به روش CTAB صورت گرفت. برای تکثیر این ژن از دو آغازگر اختصاصی (EGAF, EGAB) استفاده گردید و قطعه مورد انتظار به طول bp 1297 (با احتساب ترادف آنزیمهای برشی) به دست آمد. الگوی هضم آنزیمی (restriction pattern) توسط دو آنزیم HindII و PstI قطعه مذکور را تایید کرد. پس از تایید همسانه سازی eglB تکثیر شده در ناقلpUC19 ، ژن مذکور جهت تعیین توالی مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه توالی DNA ژن eglB همسانه سازی شده با توالیهای مشابه ثبت شده در بانک ژن نشان داد که توالی ژن  eglB به دست آمده در این تحقیق با توالی ژن eglB قارچ A. niger با شماره ثبت AJ224452 و قارچ A. niger CBS 513.88 با شماره ثبت XM001391932 و نیز توالی ژن eglC قارچ A. kawachii با شماره ثبت ABO55433 به ترتیب برابر 93.6، 94.2 و 98.8 درصد مشابهت نشان می دهد در صورتی که این ژن با ژن eglB قارچ A. nidulans با شماره ثبت AF420021 مشابهت چندانی از خود نشان نمی دهد.

در این کار از مزایای استفاده همزمان از رویکرد بیوریفاینری و بهینه سازی برای دست یابی به کارایی فرآیند کل مطلوب استفاده شد. ابتدا از فرآیند تغییر pH قلیایی کمک شده با التراسونیک و بهینه سازی آن به منظور کمک به بیشینه کردن درصد بازدهی استخراج و شاخص سفیدی پروتئین های عضله فانوس ماهی گونه B. pterotum استفاده شد. استراتژی بهینه انتخاب شده با مشخصات بدین شرح؛ نسبت حلال به جامد ml g-1 6، pH انحلال 5/11، توان التراسونیک W 310 ؛ و pH ترسیب 8/5 و با مطلوبیت 84/0؛ بازدهی 53 درصد و شاخص سفیدی 81/76 را ارائه کرد. از این پروتئین در ترکیب با کلاژن هیدرولیز شده در تهیه ژل های حرارتی استفاده شد. نتایج نشان داد ژل حاصل از پروتئین ایزوله نیروی شکست و تغییر شکل را به ترتیب در حدود 123 g و 12/10 میلی متر ارائه کرد. افزودن کلاژن هیدرولیز شده سبب بهبود نیروی شکست (تا سطح 2% وزنی/وزنی) و مقدار تغییر شکل (تا سطح 10% وزنی/وزنی) شد. کلاژن هیدرولیز شده همچنین تا حدودی بر ویژگی های رنگ و شاخص سفیدی و همچنین بر ظرفیت نگهداری آب در ژل ها اثر مثبت داشت. بنابراین می توان عنوان کرد با اتخاذ یک تکنیک جدید استخراج مثل التراسونیک در کنار فرآیند تغییر pH و متعاقبا بهینه سازی آن و همچنین استفاده از رویکرد بیوریفانری به منظور استفاده همزمان از پروتئین های عضله و بافت پیوندی موجود در زیست توده ماهی؛ می توان گامی مهم در جهت حرکت به سمت scale-up (صنعتی کردن مقیاس تولید)کردن فرآیند برداشت.

زمینه و هدف: یکی از مهمترین میکروارگانیزم های همزیست گیاه چای، آسپرژیلوس نایجر است. این قارچ با تولید خارج سلولی سلولاز موجب تجزیه و تخمیر برگ های چای در حین مرحله فرآوری شود. چای پرمصرف ترین نوشیدنی در جهان است و دامنه تفاوت های موجود در طعم و کیفیت آن ناشی از رویدادهای متابولیکی پیچیده ای است که در حین فرآوری برگ ها رخ می دهد لذا بررسی اثر آنزیم های قارچی، اهمیت بالایی دارد. هدف از این تحقیق مطالعه برداشت آنزیمی این سد مکانیکی و اثر آن بر کیفیت چای می باشد.روش بررسی: از روش سوموگی - نلسون برای سنجش فعالیت آنزیم استفاده شد. سایر فاکتورهای سینتیکی شامل فعالیت، فعالیت ویژه، دما و pH بهینه و پایداری آنزیمی نیز برای آنزیم بدست آمده از قارچ آسپرژیلوس نایجر بدست آمده و برای نمونه های آنزیمی مختلف با هم مقایسه شد. تاثیر آنزیم به دو صورت عصاره خام و تخلیص شده بر روی میزان تقویت حضور فاکتورهای کیفی چای، شامل تیافلاوین، تیاروبیجین، رنگ تام محلول و شفافیت محلول، در حین مرحله فرآوری بررسی شد.یافته ها: با افزایش خلوص آنزیمی، فعالیت ویژه و محتوای پروتئینی همزمان افزایش یافت. همچنین فاکتورهای کیفی نیز در هر مورد افزایش نشان داد.نتیجه گیری: در این تحقیق مشخص شد که استفاده از آنزیم سلولاز قارچی در حین مرحله فرآوری موجب افزایش میزان فاکتورهای کیفی چای می شود. در این مورد اثر آنزیم تخلیص شده بسیار بیشتر از آنزیم موجود در عصاره خام است.

زمینه و هدف: سلولز پلی ساکاریدی است که به عنوان بهترین ذخیره کربوهیدرات برای تولید انرژی بیولوژیک به شمار می رود. سلولازهای باکتریایی و قارچی نقش مهمی در هیدرولیز سلولز بازی می نمایند. اندوگلوکونازها پیوندهای بتا گلیکوزیدی (4-1) را در سلولز هیدرولیز می نمایند. هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی سویه های جدید از جنس باسیلوس با قابلیت تولید آنزیم سلولاز از خاک بوده است.روش بررسی: در این تحقیق از خاک 35 ناحیه جنگلی مختلف از غرب مازندران نمونه گیری انجام گردید و تعداد 40 باکتری از خاک این مناطق جدا گردید و از این تعداد 24 باکتری با قابلیت تولید سلولاز در محیط کربوکسی متیل سلولز (CMC agar) و با استفاده از آزمایش Grams iodine جداسازی شدند. بهینه سازی دمایی و زمانی روی سویه های مثبت انجام گرفت. سپس گونه های باکتریایی از طریق 16 S rNDA sequencing شناسایی گردیدند. وزن مولکولی تقریبی آنزیم بوسیله رسوب دهی پروتئین وSDS-PAGE تعیین گردید.یافته ها: در مجموع این باکتریها به 5 سویه از 5 گونه Bacillus Cereus، Bacillus Subtilis،,Bacillus Thuringiensis megaterium Bacillus و Bacillus mycoidesتعلق داشتند. تمامی این 5 گونه شناسایی شده بیشترین مقدار آنزیم را در دمای 37 درجه سانتی گراد و در مدت 96 ساعت تولید می کردند. بیشترین تولید آنزیم متعلق به سویه Bacillus Subtilis جدا شده با 3.8 m/ml بوده و همچنین وزن ملکولی این سویه تقریبا 60 کیلو دالتون تعیین گردید.نتیجه گیری: مطالعات انجام شده پتانسیل بالای سویه های باسیلوس نواحی جنگلی شمال کشور در تولید آنزیم سلولاز را نشان می دهد بطوریکه می توان از این باکتریها مستقیما در تولید شربت گلوکز از فیبرهای گیاهی کم ارزش و استفاده در سایر صنایع بهره گرفت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

پیش زمینه و هدف: امروزه توجه به آنزیم های میکروارگانیسم های نمک دوست و کاربردهای زیست فناوری شان افزایش یافته است. یکی از مهم ترین کاربردهای میکروارگانیسم های نمک دوست در تولید آنزیم های هیدرولایتیک که توانایی انجام واکنش در شرایط سخت را دارند، است. مطالعه اخیر باهدف جداسازی باکتری های نمک دوست تولیدکننده آنزیم های فیتاز، گلوکاناز، سلولاز و گلوتامیناز از خاک شور مرکز ایران انجام گرفته است. مواد و روش ها: در این مطالعه تحقیقاتی از خاک شور حاج علی گول و بیارجمند استان سمنان نمونه برداری گردید. فعالیت آنزیمی باکتری ها بر اساس تشکیل هاله شفاف و یا ایجاد رسوب در اطراف کلنی ها پس از اضافه کردن معرف های مربوطه مشخص گردید. جدایه ها با فعالیت آنزیمی فیتاز، گلوکاناز، سلولاز و گلوتامیناز با استفاده از روش تعیین توالی 16S rRNA شناسایی شدند. سپس بهترین فعالیت و پایداری آنزیم های تولیدشده در pH و دماهای مختلف موردبررسی قرار گرفتند. برای این بررسی از نرم افزار Graph pad Prism(8. 0. 2) استفاده شد. یافته ها: باکتری های نمک دوست تولیدکننده آنزیم ها، متعلق به جنس ها و گونه های Bacillus بودند. همچنین نتایج بررسی آنزیم سلولاز از باکتری موردنظر نشان داد بهترین فعالیت آنزیمی آن در 8 pH و بهترین دما در 40 درجه سانتی گراد است و بهترین پایداری در 8 pH و دمای 60 درجه سانتی گراد بود. PH بهینه برای فعالیت کاتالیتیکی آنزیم گلوتامیناز 8 pH و دمای بهینه 50 درجه سانتی گراد بود و بهترین پایداری در 8 pH و دمای 60 درجه سانتی گراد بود. PH بهینه برای فعالیت کاتالیتیکی آنزیم بتاگلوکاناز 9 pH و دمای بهینه 50 درجه سانتی گراد ارزیابی گردید. در ارزیابی آماری سطح دما معنی دار نبود ولی در ارزیابی pH بعضی از گروه ها معنی دار بودند. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که باکتری های باسیلوس جداشده از خاک، توانایی تولید هر سه آنزیم گلوتامیناز، سلولازو گلوکاناز را دارا هستند و می توانند منبع خوبی برای تولید آنزیم های لازم برای کارهای تحقیقاتی و صنعتی باشند.