نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان آموزش، تحقیقات و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

4 گروه تحقیقاتی پروتئین های نوترکیب، پژوهشکده فناوری زیستی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

5 گروه شیمی ، دانشکده علوم ، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به منظور افزایش قابلیت دسترسی فسفر و سایر مواد معدنی در جیره طیور و تک معده ای ها و کاهش آلودگی محیطی، این پژوهش با هدف تولید آنزیم فیتاز جهت هضم اسید فیتیک در مجرای گوارشی طیور انجام گرفت. بدین منظور، فیتاز قارچ آسپرژیلوس نایجر روی محیط کشت PSM و فیتازهای اشرشیاکلی و باسیلوس سابتلیس با استفاده از فن آوری DNA نوترکیب تولید شدند. آنزیم ها با استفاده از ستون کرماتوگرافی نیکل سفارز(Ni-NTA) و Q- سفارز خالص سازی شده و با استفاده از الکتروفورز سدیم دودسیل سولفات پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) ، وزن ملکولی آنزیم ها به ترتیب برای فیتاز قلیایی باسیلوس سابتلیس (PhyC)، فیتاز اشرشیا کلی (appA) و فیتاز قارچی آسپرژیلوس نایجر (PhyA) حدود42، 44 و 66 کیلو دالتون تخمین زده شد. فعالیت فیتاز برای PhyC ،appA و PhyA به ترتیب 81/54، 49/35 و 33/29 (U/ml) تعیین شدند. با مقایسه پارامترهای کنتیکی نشان داده شد که آنزیم PhyC می تواند در دمای 90 درجه سانتیگراد فعال و دارای پایداری حرارتی باشد، درحالیکه آنزیم appA دارای بهترین دامنه فعالیت و راندمان آنزیمی با pH حدود 4 تا 5/4 در لوله گوارشی می باشد. در این خصوص، بیشترین میل ترکیبی آنزیم به سوبسترا با Km برابر 09/0 میلی مولار برای آنزیم فیتاز اسیدی اشرشیا کلی(appA) رخ می دهد. طبق نتایج بدست آمده، ترکیب مناسبی از این آنزیم ها می تواند کارایی قابل قبولی برای هیدرولیز فیتاز در مجرای گوارشی پرندگان داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Production and Purification of Acid and Alkaline Phytase enzyme from Native Aspergillus Niger Fungi, Recombinant Escherichia Coli and Bacillus Subtilis Bacterias Aiming a Beneficial Combination for Poultry Diet

نویسندگان [English]

  • Mahdi Kasraei 1
  • Reyhaneh Sariri 2
  • Alireza Hessabi 3
  • Mohmmadreza Nassiri 4
  • َAhmad Asoodeh 5

1 Departmant of Biology ,University of Campus2,University of Guilan,Rasht,Iran

2 Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran.

3 Department of Animal Science Research, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Khorasan Razavi Province

4 Recombinant proteins research group,The research institute of biotechnology,Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, I.R. of Iran.

5 5-Department of Chemistry, Faculty of Sciences,Ferdowsi University, Mashhad, Iran.

چکیده [English]

In order to increase the availability of phosphorus and other minerals in the diet of birds and monogastrics and reduce environmental pollution this reasearch was aimed to produce phytase. This was designed to produce a suitable enzyme for digestion of phytate in the gastrointestinal tract of birds. For this propose, Aspergillus niger phytase was produced on PSM media and Escherichia coli and Bacillus subtilis phytases with using recombinant protein technology. The enzymes were purified by Q-Sepharose and Ni-NTA chromatography column and, using SDS-PAGE, their molecular weights were estimated 42 kDa, 44 kDa and 66 kDa for PhyC) Alkaline Phytase ( , appA (Escherichia coli Phytase) and PhyA) Acid Phytase ( respectively. The phytase activity for phyC, appA and phyA were determined 54.81, 35.49 and 29.33 U/ml, respectively. Comapring their kinetics parameters, it was shown that phyC enzyme can be active in 90 0C and had thermostability while appA enzyme had best rang of activity in pH of 4-4.5 and efficient enzyme in gastrointestinal tract and appA had maximum affinity to substrate by km 0.09±0.03. According to the results, a suitable combination of these enzymes could be efficient enough to hydrolyse phytate in gastrointestinal tract of birds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Phytase
  • Phytic acid
  • Recombinant Production
  • gastrointestinal tract