بهینه‌سازی تولید آلفا آمیلاز با استفاده از باکتری باسیلوس سابتیلیس PTCC 1720 در شرایط تخمیر بستر جامد و خالص‌سازی جزئی آنزیم. (Arabic)

Optimization of Alpha-Amylase Production Using Bacillus Subtilis PTCC 1720 under Solid-State Fermentation and Partial Purification of the Enzyme. (English)

Introduction: Alpha-amylase is one of the most widely-used amylase types in the industry. Bacterial amylase production is less expensive and easier. Also, solid-state fermentation is an efficient method for the production of industrial amylase due to its advantages such as significant cost reduction and recycling of nutrient-rich wastes. Agricultural residues containing nutrients such as wheat bran are more economical substrates for solid-state fermentation. The aim of the present study was to optimize the production of alpha-amylase from Bacillus subtilis using wheat bran under solid-fermentation and partial purification of this enzyme. Materials and Methods: In this study, alpha-amylase production by Bacillus subtilis PTCC 1720 in solid-state fermentation (SSF) was investigated and optimized. The produced alpha-amylase in solid-state fermentation was precipitated, separated, concentrated, and dialyzed with 75% ammonium sulfate. Alpha-amylase activity was measured by the DNS method. The protein content after dialysis was estimated by the Bradford method and the purity of the enzyme was calculated. The molecular weight and partial purity of the enzyme were determined by polyacrylamide-sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis (SDS-PAGE). Results: The results of the study showed optimal enzyme production was achieved when 10 gr of wheat bran mixed with 10 ml tap water and inoculated with 3 ml of bacterial inoculum with OD=1.0 (109 CFU/mL) and incubated at 37 °C for 72 h. The alpha-amylase activity after precipitation with 75% ammonium sulfate solutions was 3.563 U/mL. As a result, the purity of alpha-amylase precipitated with 75% saturated ammonium sulfate was estimated to be 26.8% and its molecular weight was 63 KDa Discussion and Conclusion: Based on the results of the study, solid-state fermentation is a new and valuable way for amylase production using Bacillus subtilis. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

مقدمه: آلفا آمیلاز از پرکاربردترین آمیلازها در صنعت است. تولید آمیلاز باکتریایی کم‌هزینه‌تر و آسان‌تر است. همچنین، روش تخمیر در حالت جامد به‌دلیل مزایایی همچون کاهش چشمگیر هزینه‌ها و بازیافت مواد زائد سرشار از مواد مغذی یک روش کارآمد برای تولید آمیلاز صنعتی است. بقایای کشاورزی حاوی ترکیبات مغذی مانند سبوس گندم، سوبسترا‌های اقتصادی‌تری برای تخمیر در حالت جامدند. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی تولید آلفا آمیلاز از باسیلوس سابتیلیس با استفاده از سبوس گندم در شرایط تخمیر در بستر جامد و تخلیص جزئی این آنزیم بود. مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه تولید آلفا آمیلاز باسیلوس سابتیلیس PTCC 1720 در شرایط تخمیر بستر جامد بررسی و بهینه‌سازی شده است. تمامی پروتئین‌های تولیدشده در شرایط بهینه با محلول اشباع آمونیوم سولفات 75 درصد رسوب‌دهی، جداسازی، تغلیظ و دیالیز شدند. فعالیت آلفا آمیلاز با کمک معرف دی‌نیترو سالیسیلیک‌اسید (DNS) سنجیده شد. درصد خلوص با روش بردفورد و خلوص جزئی آنزیم با روش الکتروفورز ژل پلی‌اکریل‌آمید - سدیم دودسیل سولفات (SDS-PAGE) مشخص شد. نتایج: تولید بهینة آنزیم زمانی حاصل شد که10 گرم سبوس گندم با 15میلی‌لیتر آب شهری مخلوط شد و با 3 میلی‌لیتر از مایه تلقیح با جذب نوری 1 (CFU/mL 109) تلقیح و در دمای 37 درجة سانتی‌گراد به مدت 72 ساعت گرماگذاری شد. فعالیت آلفا آمیلاز بعد از رسوب‌دهی با آمونیوم سولفات 75 درصد،(U/mL) 563/3 بود و میزان خلوص آنزیم 8/26 درصد محاسبه شد. وزن آنزیم تخلیص‌شده نیز 63 کیلودالتون ارزیابی شد. بحث و نتیجه‏گیری: براساس یافته‌های این تحقیق، تخمیر بر بستر جامد با حضور باسیلوس می‌تواند مسیری جدید و ارزشمند برای تولید آنزیم آمیلاز فراهم کند. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Biological Journal of Microorganism is the property of University of Isfahan and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)