جداسازی و شناسایی سویه های بومی باسیلوس دارای پتانسیل تولید آنزیم بتاگلوکوناز ازبرخی مزارع و باغات میوه کشور

خانواده آنزیمی سلولاز توسط طیف وسیعی از قارچ ها و باکتری ها سنتز شده و به طور عمده شامل سه گروه اندوبتا گلوکانازها،بتاگلوکوزیدازها و اگزوگلوکانازها می باشد. بتاگلوکانازها از اعضای خانواده گلیکوزید هیدرولازها بوده که هیدرولیز پیوند های گلیکوزیدی بتا 1و 4 را در بتاگلوکان ها کاتالیز می کنند. این گروه از آنزیم ها براساس شباهت توالی های اسید آمینه نواحی کاتالیتکی خود در 15 خانواده از 86 خانواده گلیکوزید هیدرولازها گروه بندی شده اند. در این بررسی 162 سویه باسیلوس از برخی باغات و مزارع کشور جدا سازی و بر اساس توان تولید آنزیم بتاگلوکاناز به صورت کیفی غربال شدند.ژن (های) کد کننده آنزیم سلولاز در 29 جدیه منتخب تکثیر، تعیین توالی و در پایگاه اطلاعاتیNCBI ثبت شد. آنالیز مولکولی ژن های کد کننده آنزیم سلولاز در جدایه های مورد بررسی نشان داد که جدایه های مورد بررسی حداقل دارای یکی از ژن های کد کننده آنزیم بتا 1و 4 اندوگلوکاناز، بتا1و3 -1و4 گلوکاناز یا بتاگلیکوزیداز می باشند که به ترتیب در خانواده های گلیکوزید هیدرولازهای 5 ،16 و1 قرار می گیرند. همچنین فعالیت آنزیمی29 جدایه منتخب در 3 تیمار دمایی 30،55 و70 درجه سلسیوس و در pH 6/4 مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصله 8 سویه S7e ، T37a ، K2b، K36p88، H14h ، H14d ، D3d و B5d با توجه به دامنه فعالیت آنزیمی و تنوع گیاه میزبان، برای تعیین شرایط بهینه فعالیت بتاگلوکانازی به روش سطح پاسخ و با طرح مرکب مرکزی و با متغیرهای دما، pH و غلظت سوبسترا مورد مطالعه قرار گرفتند. با توجه به نتایج حاصل سویه های S7e، T37a، K36p88، H14h ، H14d ، D3d و B5d در pH اسیدی و نزدیک به خنثی و رنج دمای 35-65 درجه سلسیوس اپتیمم فعالیت را داشتند که مناسب کاربرد در صنایع خوراک دام و طیور می باشند.سویه K2b برخلاف سویه های فوق در pH قلیایی نیز فعالیت قابل قبولی را داشت. بیشترین اثر فعال کننده و بازدارنده فعالیت آنزیمی به ترتیب مربوط به منگنز و جیوه در غلظت 10 میلی مولار بود. بتاگلوکاناز های سویه های مورد بررسی در غلظت های مختلف سدیم کلرید کاهش شدید فعالیت آنزیمی را داشتند و حضور اتانول 5 درصد تاثیری زیادی بر فعالیت آنزیم ها نداشت. شناسایی بیوشیمیایی و مولکولی (مبتنی بر توالی یابی ژن SrDNA 16) نشان داد که سویه های منتخب متعلق به گونه B. subtilis می باشند. از سویه های منتخب به منظور استفاده در پروژه های بعدی استفاده خواهد شد.واژه های کلیدی: آنزیم بتاگلوکوناز ، سویه های بومی، Bacillus subtilis ، جداسازی، شناسایی، روش سطح پاسخ