غربالگری و شناسایی مولکولی اکتینوباکترهای مولد آنزیم تیروزیناز از خاک‌های کویر مرنجاب، غار هامپوئیل و جزیره‌ هرمز

مقدمه: آنزیم‌های اکسیدکننده‌ تیروزین یا تیروزینازها کاربردهای متنوعی در حوزه‌های درمانی، غذایی و محیطی دارند. با توجه به اهمیت اکتینوباکترها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین باکتری‌های نویدبخش مولد ترکیبات زیست‌فعال و آنزیم‌های دارای کاربردهای زیست‌فناورانه، مطالعه‌ حاضر با هدف غربالگری و شناسایی جدایه‌های مولد آنزیم تیروزیناز از نمونه‌های خاک‌های کویر مرنجاب، غار هامپوئیل و جزیره‌ هرمز انجام شد.مواد و روش‏‏ها: تعداد 10 نمونه خاک از کویر مرنجاب و 10 نمونه خاک از مناطق مختلف جزیره‌ هرمز، جمع‌آوری و پس از کشت در محیط isp2 آگار، جدایه‌های اکتینوباکتر جداسازی و خالص‌سازی شدند. این جدایه‌ها و نیز جدایه‌های تهیه‌شده در پژوهش پیشین از غار هامپوئیل با کشت روی محیط تیروزین آگار و تیروزین براث غربالگری شدند. در ادامه فعالیت تیروزینازی جدایه‌های منتخب به‌صورت کمی ارزیابی شد؛ درنهایت، این جدایه‌ها با تعیین ترادف و آنالیز ژن 16s rrna شناسایی شدند.نتایج: از میان 89 جدایه‌ اکتینوباکتریایی غربالگری‌شده، کلنی‌های 17 جدایه در محیط کشت تیروزین آگار هاله‌ شفاف و رنگیزه‌ قهوه‌ای سیاه داشتند. این جدایه‌ها در غربالگری ثانوی به‌صورت کیفی ارزیابی شدند. نتایج غربالگری ثانوی تایید کرد 11 جدایه مولد آنزیم تیروزیناز هستند. همچنین، نتایج سنجش کمی نشان دادند سویه‌های utmc 3165 و utmc 3233 به‌ترتیب با میزان فعالیت آنزیمی 33 و 35 واحد در میلی‌لیتر بیشترین فعالیت آنزیمی را دارند. این دو جدایه ازنظر ترادف ژن 16s rrna به‌ترتیب 99.67 و 99.88 درصد شباهت به سویه‌های streptomyces tendae و streptomyces thermocarboxydus داشته‌اند.بحث و نتیجه‏گیری: نتایج این پژوهش نشان دادند خاک‌های ایران دارای اکتینوباکترهای توانمند در زمینه‌ تولید آنزیم تیروزیناز هستند. این جدایه‌ها به جنس streptomyces متعلق‌اند که از غار هامپوئیل جدا شده بودند.

Screening and Molecular Identification of Tyrosinase-producing Actinobacteria from Soils of the Maranjab Desert, the Hampoeil Cave, and the Hormoz Island

Introduction: Tyrosine oxidizing enzymes or tyrosinases have various applications in medicine, nutritional, and environmental disciplines. By considering actinobacteria’s impacts as one of the most promising bacteria in producing bioactive compounds and valuable enzymes with medical, industrial, and environmental applications, the current study was performed to screen and identify tyrosinaseproducing isolates soil samples of the Maranjab Desert, the Hampoeil cave, and the Hormoz Island.Materials and Methods: In this research, the soil samples collected from the Maranjab Desert (10 samples) and Hormuz Island (10 samples) were cultured in ISP2 agar, and the actinobacterial colonies were isolated. The isolates and the previouslyisolated strains from the Hampoeil cave were qualitatively screened by culturing on tyrosine agar medium. The result of primary screening was confirmed by culturing in tyrosine broth. Then, the tyrosinase activity of the selected isolates was quantitatively evaluated. Finally, these isolates were identified by sequencing and analyzing the 16S rRNA gene.Results: Among the 89 screened actinobacteria, 17 colonies showed clear zone and brownblack pigmentation around their colonies on tyrosine agar and were subjected to secondary qualitative screening. The results of secondary screening confirmed that 11 isolates produced tyrosinase. Also, the quantitative test results revealed that the strains designated UTMC 3165 and UTMC 3233 had the most enzyme activity, as 33 and 35 unit/ml, respectively. In the molecular identification, the isolates showed 99.67% and 99.88% similarity to Streptomyces tendae and Streptomyces thermocarboxydus, respectively. Discussion and Conclusion: The results of the present study showed that the soils in Iran possess promising actinobacteria with the ability to produce tyrosinase enzymes. These strains were the members of the Streptomyces genus.