جداسازی باکتری‌های تولیدکننده آنزیم‌های فیتاز، بتاگلوکاناز، سلولاز و گلوتامیناز از خاک شور استان سمنان

پیش‌زمینه و هدف: امروزه توجه به آنزیم‌های میکروارگانیسم‌های نمک دوست و کاربردهای زیست‌فناوری‌شان افزایش یافته است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای میکروارگانیسم‌های نمک دوست در تولید آنزیم‌های هیدرولایتیک که توانایی انجام واکنش در شرایط سخت را دارند، است. مطالعه اخیر باهدف جداسازی باکتری‌های نمک دوست تولیدکننده آنزیم‌های فیتاز، گلوکاناز، سلولاز و گلوتامیناز از خاک شور مرکز ایران انجام گرفته است.مواد و روش‌ها: در این مطالعه تحقیقاتی از خاک شور حاج علی گول و بیارجمند استان سمنان نمونه‌برداری گردید. فعالیت آنزیمی باکتری‌ها بر اساس تشکیل هاله شفاف و یا ایجاد رسوب در اطراف کلنی‌ها پس از اضافه کردن معرف‌های مربوطه مشخص گردید. جدایه‌ها با فعالیت آنزیمی فیتاز، گلوکاناز، سلولاز و گلوتامیناز با استفاده از روش تعیین توالی 16 s rrna شناسایی شدند. سپس بهترین فعالیت و پایداری آنزیم‌های تولیدشده در ph و دماهای مختلف موردبررسی قرار گرفتند. برای این بررسی از نرم‌افزار graph pad prism (8.0.2)  استفاده شد.یافته‌ها: باکتری‌های نمک دوست تولیدکننده آنزیم‌ها، متعلق به جنس‌ها و گونه‌های bacillus بودند. همچنین نتایج بررسی آنزیم سلولاز از باکتری موردنظر نشان داد بهترین فعالیت آنزیمی آن در 8 ph و بهترین دما در 40 درجه سانتی‌گراد است و بهترین پایداری در 8 ph و دمای 60 درجه سانتی‌گراد بود. ph بهینه برای فعالیت کاتالیتیکی آنزیم گلوتامیناز 8 ph و دمای بهینه 50 درجه سانتی‌گراد بود و بهترین پایداری در 8 ph و دمای 60 درجه سانتی‌گراد بود. ph بهینه برای فعالیت کاتالیتیکی آنزیم بتاگلوکاناز 9 ph و دمای بهینه 50 درجه سانتی‌گراد ارزیابی گردید. در ارزیابی آماری سطح دما معنی‌دار نبود ولی در ارزیابی ph بعضی از گروه‌ها معنی‌دار بودند.بحث و نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که باکتری‌های باسیلوس جداشده از خاک، توانایی تولید هر سه آنزیم گلوتامیناز، سلولازو گلوکاناز را دارا هستند و می‌توانند منبع خوبی برای تولید آنزیم‌های لازم برای کارهای تحقیقاتی و صنعتی باشند. 

isolation of the bacteria producing phytase, beta-glucanase, cellulase and glutaminase from saline soil of semnan province, iran

background & aim: today, attention has been paid to the enzymes of halophilic microorganisms and their biotechnological applications. one of the most important applications of halophilic microorganisms is their use in the production of hydrolytic enzymes that can perform reactions in harsh conditions. this study was conducted to isolate halophilic bacteria producing phytase, glucanase, cellulase and glutaminase from the saline soil of semnan province, iran.materials & methods: in this research study, samples were taken from the saline soil of haj aligholi and biyarajmand in semnan province, iran. first, isolated halophilic bacteria were cultured and screened for producing hydrolytic enzymes including phytase, cellulose, glutaminase, and beta-glucanases using enzyme-specific media. the enzymatic activities of the bacteria were then determined based on the formation of a clear halo or the formation of sediment around the colonies after adding the relevant reagents. afterward, enzyme-positive isolates were identified using 16s rrna gene sequencing analysis. finally, the best activity and stability of the enzymes produced at different ph and temperatures were investigated.results: results showed that the isolated halophilic bacteria were able to produce hydrolytic enzymes. the halophilic bacteria producing cellulose, glutaminase, and beta-glucanase enzymes belong to the bacillus genus. the optimum ph and temperature for the highest activity of cellulase were 8 and 40 °c, respectively, and the enzyme stability occurred in ph= 8 at 60 °c. in addition, the optimal activity of glutaminase occurred at ph= 8 and 50 °c, and the best ph and temperature for glutaminase stability were 8 and 60 °c, respectively. halophilic bacteria that produce beta-glucanase showed favorable growth at ph=9 and 50°c.conclusion: the results of the study showed that the bacteria isolated from the soil are of the genus bacillus which can produce all three enzymes, beta-glucanase, cellulose, and glutaminase, and can be good sources for the production of enzymes necessary for research and industrial work.