تعیین و مدل سازی شرایط بهینه کاتالیتیکی آنزیم بتاگلوکاناز باسیلوس سابتیلیس B5d

اندو-بتا-1و4 گلوکاناز میکروبی از جمله آنزیم های کلیدی در تجزیه گلوکان است. در میان باکتری ها، گونه های مربوط به جنس باسیلوس یکی از منابع اصلی تولید کننده گلوکانازهای صنعتی هستند. هدف پژوهش حاضر، با توجه به تاثیر متقابل شاخص های محیطی بر خواص کاتالیتیکی آنزیم ها، بررسی توانایی تولید آنزیم بتاگلوکوناز توسط سویه بومی باسیلوس سابتیلیس B5d جدا شده از فیلوسفر باغات سیب و تعیین شرایط بهینه کاتالیتیکی آن است .
در بررسی حاضر، پتانسیل تولید آنزیم بتاگلوکاناز از جدایه باسیلوس B5d به روش کیفی تایید شد. جدایه یاد شده با روش های بیوشیمیایی و مولکولی شناسایی شد . تعیین شرایط بهینه فعالیت آنزیم بتاگلوکوناز تولیدی توسط باسیلوس سابتیلیس B5d به روش سطح پاسخ و با استفاده از طرح مرکب مرکزی انجام شد. متغیرهای مورد بررسی شامل دما ( 20 تا80 درجه سانتی گراد ) ٬ اسیدیته ( 5/3 تا 8) و غلظت سوبسترا ( 1/0 تا 1 درصد) بودند.
مطالعات بیوشیمیایی و مولکولی مبتنی بر ژن 16 S rDNA نشان داد که جدایه یاد شده به گونه باسیلوس سابتیلیس متعلق است. بر اساس نتایج به دست آمده از طرح مرکب مرکزی، مدل درجه دوم مناسب ترین مدل برای پیش بینی فعالیت آنزیم بتاگلوکاناز در دامنه دمایی، اسیدیته و غلظت سوبسترای مورد بررسی تعیین شد. همچنین، نتایج بهینه سازی فعالیت آنزیم نشان داد که بتاگلوکوناز تولید شده توسط سویه B5d اپتیمم فعالیت کاتالیتیکی را در دامنه اسیدیته 5/5 تا 7و دمای 50 تا 65 درجه سانتی گراد و غلظت بالای سوبسترا داراست. اگرچه در دماهای 80 و 20 درجه سانتی گراد و همچنین، غلظت های کم سوبسترا فعالیت آنزیم کاهش می یابد. نتایج تعیین صحت مدل حاصل از بهینه سازی به روش سطح پاسخ مطابقت خوبی را بین اعداد پیش بینی شده توسط مدل و داده های واقعی نشان داد.
با توجه به ویژگی های بهینه کاتالیتیکی، آنزیم بتاگلوکاناز تولید شده توسط باسیلوس سابتیلیس B5d قابلیت کاربرد در صنایع خوراک دام و طیور را داراست .