بررسی توانمندی تولید آنزیم یوریکاز توسط سویه‌های نمک‌دوست بومی ایران و بهینه‌سازی تولید آنزیم

آنزیم یوریکاز (ec 1.7.3.3) در دهه 1970 برای اولین‌بار برای پیشگیری از افزایش غلظت اوریک‌اسید در خون و تشکیل بلورهای اورات استفاده شد. این آنزیم بعدها به‌صورت نوترکیب استفاده شد اما به‌علت واکنش ایمنی بیماران به این پروتئین بیگانه برای بدن، تلاش‌ها برای یافتن منابع جدیدی از این آنزیم با ویژگی‌های مطلوب‌تر ادامه دارد. با توجه به اهمیت باکتری‌های نمک‌دوست و تحمل‌پذیر نمک در تولید آنزیم‌هایی با ویژگی‌های منحصربه‌فرد، در این پروژه 85 سویه از این باکتری‌ها که در مطالعات پیشین از دریاچه ارومیه جداسازی شده بودند، برای تولید آنزیم یوریکاز بررسی شدند و بهترین سویه تولیدکننده براساس توالی‌یابی ژن 16s rrna بیش از 99% به هالوموناس سولفیداریس (halomonas sulfidaeris) شباهت نشان داد. در ادامه با تغییر فاکتورهای محیطی و فیزیکوشیمیایی محیط کشت، مهم‌ترین عوامل موثر بر تولید یوریکاز توسط این باکتری شناسایی و با استفاده از روش بهینه‌سازی سطح پاسخ تولید آنزیم بهینه شد. در شرایط بهینه میزان تولید آنزیم در 8=ph، دمای °c34/5، غلظت کلریدسدیم 3% و غلظت اوریک‌اسید 7/5گرم بر لیتر به 32/5واحد بر میلی‌لیتر افزایش یافت که در مقایسه با گزارشات موجود، مقدار قابل توجهی است. این سویه می‌تواند در تحقیقات بعدی در مورد کاربردهای درمانی آنزیم مقاوم به نمک آن مورد استفاده قرار بگیرد.

A Study on the Potential of Uricase Production by Halophilic Bacteria and Enzyme Production Optimization

Uricase (EC 1.7.3.3) was first utilized in the 1970s, to prevent the uric acid increase in the blood stream and the formation of urate crystals. Later, this enzyme was produced using recombinant DNA technology. However, immunogenic responses towards the alien protein in some patients has led to searching for new uricases with more desirable properties. Considering the interesting characteristics of enzymes of halophilic and halotolerant bacteria, the potential of 85 native Iranian halophilic bacteria isolated from Urmia salt lake for uricase production was evaluated, and the best producer was identified by means of 16S rRNA gene sequencing with more than 99% similarity to Halomonas sulfidaeris. In the following, significant physicochemical and environmental factors for optimal production of uricase by the selected strain were determined. The best combination of effective factors for the enzyme production was identified by Response Surface Methodology (RSM). The optimum enzyme production was found to be at pH=8, 34.5 °C, 3% NaCl, and 7.5g/L of uric acid which resulted in the significant production of 32.5U/ml. This strain can be used in subsequent studies regarding the therapeutic application of this halotolerant enzyme.