غربالگری، كاوش در ژنوم و بهینه سازی تولید زایلاناز در سویه های میكروبی مولد
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
بیوتكنولوژی كشاورزی
استاد
ابوذر سورنی
زایلان از اجزاء اصلی دیواره¬سلولی است و پس از سلولز دومین پلی¬ساکارید تجدیدپذیر فراوان در طبیعت است و تقریباً یک سوم کل کربن آلی تجدیدپذیر روی زمین را تشکیل می¬دهد. حیوانات تک معده¬ای مانند طیور آنزیم¬های لازم برای هیدرولیز زایلان را به صورت درون¬زا سنتز نمیکنند. فقدان آنزیمهای هیدرولیزکننده در این حیوانات منجر به هضم ناقص و جذب مواد غذایی به صورتی ناکارآمد می¬شود. زایلان، سایر مواد مغذی را محصور کرده و با ایجاد "اثر قفس" به عنوان مانعی برای هضم مواد مغذی در روده کوچک عمل میکند. باتوجه اثر نامطلوب زایلان بر خوراک، و به منظور افزایش هیدولیز مواد حاوی زایلان استفاده از زایلانازها به طور چشمگیری توسعه پیدا کرده¬است. زایلانازها گلیکوزیدازهایی هستند که اندوهیدرولیز پیوندهای b-D-xylosidic-4,1 در زایلان را کاتالیز میکنند. منابع اصلی این آنزیم¬ها قارچ¬ها و باکتری¬ها هستند و به طور گسترده¬ای برای تولید صنعتی زایلاناز استفاده می¬شوند. لذا همواره شناسایی سویه¬های مولد با پتانسیل بالای تولید زایلاناز و همچنین دستیابی به آنزیمی با ویژگی¬ها مطلوب دمایی و pH به منظور کاهش هزینه¬های تولید آنزیم و ایجاد بستری مناسب برای مهندسی سویه و آنزیم در اولویت بوده است. از این رو شناسایی سویه¬های مولد برتر جهت مهندسی در دستور کار قرار گرفت. این مطالعه، از 26 نمونه تهیه شده، دو سویه¬ باکتریایی از خاک بستر باتلاق گاوخونی و خاک کویرکاشان جداسازی شد که توانایی بالقوه¬ای در هیدرولیز زایلان نشان¬دادند. براساس منحنی استاندارد D-xylose و بیش¬ترین میانگین جذب اندازه گیری شده، غلظت آنزیم تولید شده 33340 و 34480 به عنوان یونیت بر گرم برای سویه های S3 و S4 تخمین زده¬شد. آنزیم زایلاناز تولید شده، توسط ستون کروماتوگرافی آنیونی جداسازی و جرم مولکولی آنزیم براساس آنالیز ژل SDS-PAGE، 23 کیلو دالتون تخمین زده شد. سویه¬های S3و S4 براساس توالی ژن 16S rRNAو rpoB، ارتباط نزدیکی با جنس و گونه Bacillus subtilis نشان دادند. بررسی نتایج پایداری آنزیم تولید شده نشان می¬دهد، سویه S4 در دمای بالا کاربرد بیشتری نسبت به سویه S3 دارد و اگر آنزیم مستلزم تحمل دما باشد، استفاده از آنزیم زایلاناز S4 توصیه می¬شود. هم¬چنین داده¬ها نشان¬داد، سویهS3، در بازه گسترده¬تری از pH عملکرد خود را حفظ می¬کند.
کلمات کلیدی: Bacillus subtilis ، زایلاناز، D-xylose، پایداری دمایی، جداسازی باکتری

