شناسایی مولکولی و بهینه سازی تولید آنزیم پروتئاز قلیایی خارج سلولی باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ با استفاده از روش شناسی سطح پاسخ

اهداف: پروتئازهای قلیایی یکی از مهم ترین گروه از آنزیم های صنعتی هستند و کاربردهای فراوانی دارند. هدف مطالعه حاضر یافتن پارامترهای فیزیکوشیمیایی موثر بر تولید آنزیم پروتئاز قلیایی تولیدشده توسط باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ به وسیله روش تک عاملی (OFAT) و سپس بهینه سازی تولید این آنزیم با روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر جداسازی میکروارگانیزم تولیدکننده پروتئاز قلیایی از نمونه های پساب کارخانه های سوسیس و کالباس اصفهان انجام شد. خصوصیات موفولوژیکی و بیوشیمیایی سویه طبق کتاب برگی و به وسیله تکثیر توالی ژن ۱۶S rRNA صورت پذیرفت. تشخیص ژن متالوپروتئاز و سرین پروتئاز قلیایی با واکنش واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) و سنجش فعالیت آنزیم با معرف فولین انجام شد. غربالگری متغیرهای موثر در تولید آنزیم با روش تک عاملی و بهینه سازی تولید با روش سطح پاسخ و بررسی آماری صورت گرفت. نرم افزار MEGA ۶ برای آنالیزهای فیلوژنتیکی به کار رفت. به منظور تحلیل داده ها نرم افزار Design Expert ۷ و آزمون تحلیل واریانس یک طرفه به کار رفتند. یافته ها: حداکثر تولید پروتئاز که به ترتیب ۸۵/۱برابر و ۳/۴۵ برابر بیشتر از مقدار تولیدشده حاصل بهینه سازی روش تک عاملی و شرایط غیربهینه بود، با استفاده از ۱% قند زایلوز، ۳% عصاره گوشت، ۴% مایه تلقیح باکتریایی، در pH برابر ۱۰ و دمای ۳۰درجه سانتی گراد به دست آمد. مدل درجه دوم به دلیل بالابودن مقدار ضریب تشخیص پیش بینی، توانایی زیادی در پیش بینی داده های جدید داشت. نتیجه گیری: روش تک عاملی و سطح پاسخ به ترتیب در غربالگری متغیرهای موثر و بهینه سازی تولید آنزیم مفید هستند و ژن های sub I و sub II (ژن های سرین پروتئازهای قلیایی) در باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ وجود دارند.

کلیدواژه ها:

Alkaline Protease ، Bacillus pseudofirmus ، Polymerase Chain Reaction ، One-factor-at-a-time method ، Rotatable central composite design ، Optimization ، پروتئاز قلیایی ، باسیلوس پسودوفیرموس ، واکنش زنجیره ای پلی مراز ، روش تک عاملی ، طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر ، بهینه سازی