تولید آنزیم سلولاز با استفاده از Penicillium expansum MDFS2 بر روی بستر جامد مخلوط کاه جو و کاه گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارومیه، ارومیه، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

تولید آنزیم سلولاز از جدایه قارچیPenicillium expansum MDFS2  با استفاده از مخلوط کاه جو و کاه گندم (۱:۱) تحت شرایط تخمیر حالت جامد برسی شد. بیش‌ترین فعالیت اگزوگلوکانازی (۷۲/۶ واحد در گرم) و اندوگلوکانازی (۷۵/۴۰ واحد در گرم) در روز پنجم فرآیند تخمیر گزارش شد. حداکثر فعالیت بتاگلوکوزیدازی )۴۷/۱۵ واحد در گرم) در روز ششم فرآیند تخمیر گزارش گردید. دمای 40 درجه سانتی‌گراد دمای بهینه برای عملکرد اگزوگلوکاناز و بتاگلوکوزیداز گزارش شد و در دمای 80 درجه سانتی‌گراد بتاگلوکوزیداز بیش از۷۰ درصد حداکثر فعالیت آنزیمی خود را حفظ کرد. حداکثر فعالیت اندوگلوکانازی در دمای 50 درجه سانتی‌گراد ثبت گردید. بالاترین فعالیت هر سه جزء تشکیل‌دهنده کمپلکس آنزیمی سلولاز در 5pH=  گزارش شد. با افزایش دما و زمان نگهداری، فعالیت آنزیمی کاهش یافت. در نگهداری آنزیم در دمای 50 درجه سانتی‌گراد، بتاگلوکوزیداز در مقایسه با اندوگلوکاناز و اگزوگلوکاناز نسبت به درجه حرارت پایدارتر بوده و در نتیجه نگهداری آنزیم به‌مدت ۳ ساعت در 50 درجه سانتی‌گراد، همچنان ۸۰ درصد فعالیت آنزیمی اولیه خود را حفظ کرد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش، جدایه قارچی P. expansum MDFS2 به‌عنوان سویه با پتانسیل مناسب برای رشد بر روی مخلوط کاه جو و کاه گندم با هدف تولید آنزیم سلولاز پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Cellulase Production by Penicillium expansum MDFS2 Using Mixed Substrates of Barley Straw and Wheat Straw

نویسندگان [English]

  • Sheida Isazadeh 1
  • Nooshin Rahnama 2
1 MSc Graudate, Department of Biology, Islamic Azad University, Urmia Branch, Urmia, Iran
2 Assistant Professor, Department of Biology, Islamic Azad University, Urmia Branch, Urmia, Iran
چکیده [English]

The production of cellulase from Penicillium expansum MDFS2 on mixed substrates of barley straw and wheat straw (1:1) was investigated. The highest exoglucanase (6.72 U/g) and endoglucanase (40.75 U/g) activities observed on the 5th day of fermentation process. However, the highest β-glucosidase activity (15.47 U/g) was on the 6th day of fermentation process. The optimum temperature for exoglucanase and β-glucosidase activity recorded at 40°C and β-glucosidase retained more than 70% of its maximum enzymatic activity at 80°C. Also, the highest endoglucanase activity was recorded at 50°C. The highest activity for all the three major components of cellulase enzyme complex was observed at pH= 5.0. The enzyme activity reduced with increasing in temperature and incubation period. The results showed that β-glucosidase is more stable at 50°C in comparison of endoglucanase and exoglucanase and also 80% of β-glucosidase original activity was maintained 3-h after incubation period. According to the results of this study, Penicillium expansum MDFS2 could be suggested as a strain with good potential for the growth on the mixed substrates of barley straw and wheat straw for cellulase production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • P. expansum MDFS2
  • Enzyme activity
  • Exoglucanase
  • Endoglucanase
  • β-glucosidase