مهندسی فیتاز اشرشیا کلی به منظور پایدارسازی حرارتی

فیتازها آنزیم هایی هستند که اسید فیتیک دانه های گیاهی را هیدرولیز و فسفات را برای حیوانات قابل دسترس می کنند . این امر باعث می شود تا فیتاز به عنوان افزودنی جیره غذایی دام، طیور و ماهیان کاربری فراوانی داشته باشد. افزودن فیتاز به جیره غذایی باعث حفاظت محیط زیست و ممانعت از اثرات زیان بار افزودن فسفر معدنی و پدیده Eutrophication می شود. کاربری وسیع فیتاز در علوم کشاورزی، دامداری و داروسازی نشان از اهمیت تولید طبیعی و نوترکیب فیتاز است. از آنجائی که افزودنی جیره غذایی تحت دمای 70 تا 80 درجه سانتی گراد مرحلهFood Pelleting قرار می گیرد، لذا دستیابی به فیتاز پایدار در برابر حرارت هدف ایده ال است که با استفاده از روش های مهندسی پروتئین می توان به این هدف دست یافت. در این تحقیق پس از بررسی های بیوانفورماتیکی، ژن فیتاز سنتتیکBac phy-Wild  مطابق ترجیح کدونی میزبان طراحی و درون باکتری میزبان Escherichia coli-DH5α کلون سازی شد. جهش زایی هدفمند با هدف افزایش پیوند های هیدروفوبی در جایگاه (S392W) انجام شد. ژن طبیعی و جهش یافته Bac Phy-Mut به ناقل بیانی pET26b(+) انتقال یافته و سازه حاصل به درون Escherichia coli-BL21 منتقل شد. نتایج الکتروفروز عمودی حضور خارج سلولی فیتاز با وزن مولکولی 42 کیلو دالتون را نشان داد. هم چنین بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی فیتاز های نوترکیب نشان داد که دمای بهینه 55 درجه سانتی گراد و pH بهینه 5 می باشد. مقایسه پایداری دمایی نمونه جهش یافته نسبت به نمونه طبیعی در دماهای40، 50، 60، 70 و 80 درجه سانتی گراد به ترتیب 18 ،24، 19، 9 و 6 درصد بهبود را نشان داد. نتایج مطالعه نشان داد که با استفاده از روش جهش زایی هدفمند می توان از فیتاز جهش یافته پایدار در برابر حرارت با کاربری در صنایع کشاورزی، دامپروری و محیط زیست به عنوان افزودنی جیره غذایی دام، طیور و ماهیان و هم چنین مصارف دارویی بهره برد.