نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد

2 هیات علمی دانشگاه شهرکرد

3 دانشیار دانشگاه شهرکرد، دانشکده علوم، گروه ژنتیک

4 استاد دانشگاه شهرکرد ,گروه علوم دام ,تغذیه طیور

چکیده

بتاگلوکان هموپلیمر خطی از واحد های دی گلوکز است که با پیوندهای بتاگلیکوزیدی به یکدیگر متصل شده اند. این ترکیب یکی از اجزاء اصلی تشکیل دهنده غلاتی مانند جو، یولاف و گندم است. آنزیم‌های بتاگلوکاناز این پلیمر را با شکستن اتصالات بتاگلیکوزیدی، به اجزاء سازنده آن تجزیه می کنند. هدف از این مطالعه بیان ژن لیکیناز در باکتری و تولید آنزیم نو ترکیب به عنوان مکمل غذایی برای طیور است. این امر امکان جایگزینی جو بجای ذرت در جیره غذایی طیور را فراهم می‌سازد. در این تحقیق ژن کدکننده آنزیم بتا1و3 – 1و4گلوکاناز باکتری گرمادوست Clostridium thermocellum در وکتور بیانی pET22b(+) و باکتری E.Coli سویه BL21 کلون گردید. بیان ژن آنزیم بتاگلوکاناز در باکتری بیانیBL21 پس از القای بیان توسط (IPTG 0.1 mM) بااستفاده از تکنیک SDS-PAGE مورد تایید گرفت. همچنین به منظور سنجش میزان فعالیت آنزیمی پروتئین نوترکیب از تست کاهش قند و بررسی میزان هضم گلوکان جو استفاده گردید. جهت تایید شرایط بهینه به منظور تولید پروتئین نوترکیب، تیمار‌های مختلف دما، زمان و pH بر محیط رشد باکتری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای بهینه فعالیت آنزیم 55 درجه سانتی‌گراد است و حداکثر فعالیت آنزیمی در مدت زمان4 ساعت پس از القا و pH=8 بدست آمد. استفاده از جو درجیره غذایی طیور معمولا مقرون به صرفه است. اما وجود مقادیر قابل توجهی از بتاگلوکان‌ها درجو به کارگیری این دانه را با مشکل مواجه ساخته است. تولید و تایید اثر این آنزیم بر هضم گلوکان جو استفاده آن را در تهیه‌ی غذای طیور ممکن می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

cloning and Expression of β (1-3)(1-4) glucanase gene in E.coli for production as animal feed supplement

نویسندگان [English]

  • Kakimeh Afshin 1
  • neda mirakhorli 2
  • Behnaz Saffar 3
  • Fariborz Khajeali 4

1 Shahrekord University

2 Shahrekord University

3 Dept. of Genetics, Faculty of Science, Shahrekord University, Shahrekord, I.R. of Iran

4 Shahrekord University

چکیده [English]

β-Glucans (beta-glucans) form a natural component of the cell walls of bacteria, fungi, yeast, and cereals such as oat and barley. Glucanases are enzymes that break down a glucan. β-glucans are chains of D-glucose polysaccharides linked by β-type glycosidic bonds. The purpose of this study is to express the lechinase enzyme in bacteria to produce recombinant enzyme as a feed supplement in poultry diets. In this study, LicBM2 gene, isolated from Clostridium thermocellum, encodes thermostable lichenase enzyme was cloned in expression vector pET22b (+) and E.Coli bacteria strain BL21. Bacterial β-1,3–1,4-glucanases (EC 3.2.1.73; lichenase) specifically cleave the β-1,4-glycosidic linkage adjacent to 3-O-substituted glucopyranose residues.
Gene expression was confirmed using SDS-PAGE techniques. Enzyme activity of recombinant protein and reducing glucan in barly were measured by DNS method. The optimum temperature for recombinant protein production was 55 ° C and the maximum enzyme activity was obtain within 4 hours after inducing in pH = 8. Using barlay in poultry diet is more economical. But the significant amounts of beta-glucans in barlay cause more problems. The recombinant enzyme produced in this study can be used as a feed supplement for hydrolyzation of barley β-glucan to replace of corn by barley in poultry diets.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recombinant enzyme
  • lichenase
  • Poultry diets supplement