بررسی تاثیر امواج فراصدا بر واکنش آوکافت نشاسته توسط آنزیم آلفا-آمیلاز

در این پروژه، اثر امواج فراصدا بر فعالیت و پارامترهای جنبشی (سنیتیکی) ﺁوکافت (هیدرولیز) آنزیمی نشاسته توسط آلفا آمیلاز مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، آنزیم آلفا آمیلاز برای بازه های زمانی متفاوت و بسامد ثابت 20 کیلوهرتز در معرض امواج فراصدا قرار گرفت، سپس فعالیت آن سنجیده شد. نتایج نشان دادند که حداکثر فعالیت نسبی آنزیم در عدم حضور امواج بوده و افزایش زمان امواج دهی باعث کاهش فعالیت آنزیم می شود. فعالیت نسبی آنزیم در زمان های 0، 10، 20 و 30 دقیقه به ترتیب برابر با 100، 92.13، 34.62 و 7.47 درصد است. پی اچ و دمای بهینه برای فعالیت آنزیم در حضور و غیاب امواج مشابه بودند (درجه سلسیوس 50=t در 6=ph). مقدار km تغییر قابل توجهی نداشت، در حالی که نتایج، یک کاهش در مقدار vmax را نشان می دهند. هنگامی که محلول حاوی آنزیم و نشاسته هم زمان در معرض امواج قرار گرفتند، در مدت زمان 10 دقیقه تابش، درصد تبدیل نشاسته بیش تر از شرایط بدون تابش است در حالی که در مدت زمان 20 و 30 دقیقه تابش، این درصد کم تر از شرایط معمولی است. به علاوه، اثر این امواج بر روی ساختار آمیلاز توسط روش های طیف سنجی فلورسانس و لزجت سنجی (ویسکومتری) مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از این نتایج می توان اثر دوگانه ای از امواج را بر عملکرد آنزیم آمیلاز نتیجه گرفت؛ یک اثر تخریبی بر روی ساختار آمیلاز و یک اثر سازنده بر روی افزایش بسآمد برخورد سوبسترا و آنزیم و در نتیجه افزایش ﺁوکافت (هیدرولیز) آنزیمی مشاهده می شود.

The effect of ultrasound on the enzymatic hydrolysis of starch with alpha-amylase enzyme

In this research, the effect of ultrasound (US) on the activity and the kinetic parameters of enzymatic hydrolysis of starch by alphaamylase were investigated. To this aim, alphaamylase was exposed to ultrasonic irradiation for different time intervals and a constant frequency of 20 kHz, then its enzymatic activity was measured. According to the results, the maximum activity of amylase was recorded in the absence of US and increasing the irradiation time reduced the enzymatic activity. The relative activity of amylase under irradiation time intervals of 0, 10, 20 and 30 min were 100, 92.13, 34.62 and 7.47 percent, respectively. The optimum pH and temperature for amylase activity in both, the absence and presence of US were similar (T=50 ordm; C and pH=6). There was no considerable change in Km, while the results showed a decrease in the value of Vmax. In comparison with the corresponding value in the absence of US, the enzymatic hydrolysis increased when the enzyme and starch solutions were exposed to the US for 10 minutes. However, this value decreased when the solutions were exposed to US for 20 and 30 minutes. Furthermore, the effect of ultrasound on the structure of amylase were studied using viscometeric and florescence spectroscopy. These results indicated that, US have equivocal effect on enzyme activity. One effect was a destructive one on the structure of amylase and the other effect was increasing the collision frequency of substrateenzyme, and consequently, an increase in hydrolysis.