جداسازی و غربالگری سویه‌های مولد ال-آسپاراژیناز از طبیعت و بهینه‌سازی آن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 گروه بیولوژی ، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

سابقه و هدف: ال-آﺳﭙﺎراژﻳﻨﺎز ﻳﻚ داروی درمانی اﺳﺖ ﻛﻪ در اﻧﻮاع ﻟﻮﺳﻤﻲ‌ﻫﺎ و ﺳﺮﻃﺎنﻫﺎی ﺧﻮن به وﻳﮋه ﻟﻮﺳﻤﻲ ﺣﺎد لنفوئیدی به ﻛﺎر می‌رود. ﻣﻴﻜﺮوارﮔﺎﻧﻴﺴﻢﻫﺎ ﻣﻨﺎﺳب‌ترین منبع ﺑﺮای تولید این آﻧﺰﻳﻢ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻫـﺪف از اﻳـﻦ ﺗﺤﻘﻴـﻖ جداسازی و شناسایی ﺑـﺎﻛﺘﺮیﻫـﺎی ﺗﻮﻟﻴـﺪﻛﻨﻨـﺪه آنزیم ال-آﺳﭙﺎراژﻳﻨﺎز از نمونه‌های محیطی مانند آب، خاک و گیاهان مختلف بود.
مواد و روش کار: جداسازی اولیه بر روی محیط‌های آگار مغذی و لوریا برتونی انجام شد و سپس سویه‌های بدست آمده بر روی محیط تمایزی آسپارژین دکستروز کشت داده شدند. کلنی‌های مولد ال-آسپاراژیناز بر اساس ایجاد هاله صورتی در اطراف کلنی انتخاب شدند. کلنی‌های رنگی برای مطالعه بیشتر فعالیت آنزیمی با استفاده از ال-آسپاراژین به عنوان سوبسترا انتخاب شدند. مقدار آمونیوم آزاد شده توسط روش نسلر اندازه‌گیری شد و فعالیت آنزیمی به صورت واحد آنزیمی بر میلی‌گرم پروتئین بیان گردید. بهترین سویه بر اساس روش‌های ریخت‌شناسی، بیوشیمایی، فیزیولوژیکی و همولوژی 16S rRNA شناسایی شد. به علاوه بعضی از فاکتورهای غذایی مانند ﻣﻨﺒﻊ ﻛﺮﺑﻦ، ﻧﻴﺘﺮوژن و pH به منظور تولید آنزیم ال-آسپاراژیناز بهینه‌سازی شدند.
نتایج: سویه 105 از میان سویه‌های جداشده فعالیت ال-آسپاراژینازی بالایی را نشان داد و تحت عنوان انتروباکتر سویه 105 شناسایی و با شماره دسترسیKX821736 در بانک ژنی NCBI ثبت شد. نشاسته 5/1 درﺻﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻨﺒﻊ ﻛﺮﺑﻦ، آمونیوم سولفات 5/1 درصد به ﻋﻨﻮان ﻣﻨﺒﻊ ﻧﻴﺘﺮوژن و pH برابر 6 به عنوان بهترین ﺷﺮاﻳﻂ تولید این آنزیم مشخص شدند. فعالیت اختصاصی آنزیمی در بهترین شرایط بهینه 42/9 واحد بر میلی‌گرم پروتئین بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Isolation and Screening of L-asparaginase Producing Strains from Nature and its Optimization

نویسندگان [English]

  • Gholam Reza Ghezelbash 1
  • Fereshte Ghaderi 2
1 Department of Biology. Faculty of Science. Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Department of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده [English]

Background and Aim: L-asparaginase is an anti-neoplastic therapeutic agent used in the chemotherapy of lymphoblastic leukemia. Microorganisms are the best source for L-asparaginase production. The aim of this study was to isolate and identify l-asparaginase-producing bacteria from environmental samples. e. g. soil, water and different parts of plants. Materials and Methods: The primary isolation was performed on nutrient agar (NA) and Luria Bertoni (LB) agar and then collected strains cultured on differential asparagine dextrose salts (ADS) agar medium. Asparaginase producing colonies were selected on the basis of formation of the pink color zone around the colonies. Colored colonies were selected for further enzyme activity studies using l-asparagine as a substrate. The amount of ammonia released was assayed by Nessler’s method and enzyme activity expressed as units per milligram of protein. The best strain was identified using morphological, biochemical and physiological characteristics and 16S rRNA sequence homology.
Results: The results showed that among isolated strains, strain 105 exhibited high enzyme activity and was identified as Enterobacter sp. strain 105 that registered as accession number KX821734 in NCBI GenBank. The optimal enzyme-producing conditions were as follows: 1.5 % (w/v) starch as carbon source, 1.5 % (w/v) ammonium sulfate as the nitrogen source and initial pH 6. Specific enzyme activity at the best condition was 9.42 units / mg protein.
Conclusion: The ability of this strain in asparaginase activity shows that with further studies we can produce this enzyme for industrial purposes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • asparaginase
  • Enterobacter
  • Acute Lymphoid Leukemia