دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 6 22 2017 06 22 Comparative production of cellulases by mutants of Trichoderma parceramosume PTCC5140 مقایسه تولید سلولاز در سلول‌های جهش‌یافتۀ Trichoderma parceramosume PTCC5140 1 13 21562 10.22108/bjm.2017.21562 FA هدی نوری کارشناسی ارشد میکروبیولوژی، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران طاهره سجادی کارشناسی ارشد میکروبیولوژی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران مهرداد آذین دانشیار بیوتکنولوژی، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران Journal Article 2016 01 16 Introduction: Cellulose is the most abundant biopolymer in the world. Cellulase, including endoglucanase, cellobiohydrolase and beta-glucosidase, catalyzes the hydrolysis of cellulose. Released glucose from enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass is used in different biotechnology fields. Materials and methods: In this study, seven different Trichoderma species were obtained from Persian Type Culture Collection (PTCC) and in order to select the best ones, cellulase activity of native strains was determined. Sodium salt of carboxymethyl cellulose (CMC-Na), Avicel and cellobiose were used for endoglucanase, cellobiohydrolase (exoglucanase) and cellobiase (beta-glucosidase) assays, respectively. Kinetics of cellulose production was evaluated for the selected strain. Finally, random mutagenesis with 0.2 M sodium nitrate was done. Results: Among 7 different fungal species, Trichoderma parceramosum PTCC 5140 was selected as the best strain with the highest cellulase activity. This strain, by production of 0.182 U/ml of endoglucanase, 0.538 U/ml of exoglucanase and 0.109 U/ml of cellubiase, showed the highest amount of all three constituents of cellulolytic complex. Random mutagenesis and mutant selection of this strain caused to isolate 4 stable mutants that were able to produce 2 to 11 fold more enzymes compared with the parent strain. Discussion and conclusion: Evaluation of cellulase production in mutant strains of Trichoderma parceramosume PTCC 5140 showed that use of chemical mutagenesis with 2 to 11 fold increasing in enzyme activity is a potent method to improve cellulase complex activity. In the current study, obtained mutant strains could be introduced as a potent cellulase producer for further studies in bioconversion processes. مقدمه: سلولز فراوانترین پلیمر زیستی در طبیعت است. کمپلکس آنزیمی سلولاز از سه آنزیم اندوگلوکاناز، سلوبیوهیدرولاز و β-گلوکوزیداز تشکیل شده است. گلوکز آزادشده از هیدرولیز آنزیمی سلولز به‌عنوان یک سوبسترای مناسب در زیست‌فناوری استفاده میشود. ‏‏ مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش ۷ گونۀ مختلف از جنسTrichodermaاز مرکز کلکسیون میکروارگانیسمهای صنعتی ایران دریافت و فعالیت سلولازی در آنها بررسی شد. کربوکسی‌متیل سلولز، آویسل و سلوبیوز به‌ترتیب به‌عنوان سوبسترای سنجش فعالیت آنزیمهای اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و سلوبیاز استفاده شد و همچنین زیست‌تودۀ خشک سلولی و روند تولید آنزیم بررسی شد. درنهایت جهش‌زایی با اسید نیترو ۲/۰ مولار انجام شد. نتایج: براساس سنجش فعالیت آنزیمی از بین ۷ گونۀ مختلف تریکودرما، PTCC5140 Trichoderma parceramosume به‌عنوان بهترین سویه با بالاترین فعالیت سلولولیتیک انتخاب شد. این سویه با داشتن فعالیت اندوگلوکانازی ۱۸۲/۰ واحد در میلیلیتر، فعالیت اگزوگلوکانازی ۵۳۸/۰ واحد در میلیلیتر و فعالیت سلوبیازی ۱۰۹/۰ واحد در میلیلیتر به‌عنوان سویهای که بالاترین فعالیت را در هر سه آنزیم داشت انتخاب شد. جهش‌زایی تصادفی سویۀ والد و انتخاب سویه‌های جهش‌یافته منجر به تولید 4 سویۀ جهش‌یافتۀ پایدار شد که میزان تولید آنزیم در آنها از 2 تا 11 برابر بیشتر از سویۀ والد بود. بحث و نتیجه‏گیری: بررسی سلولاز تولیدشده در جهش‌یافتههای حاصل از PTCC 5140 T. parceramosumeنشان داد که استفاده از روش جهشزایی، با افزایش 2 تا 11 برابری فعالیت آنزیمی میتواند به‌عنوان روش مناسبی برای افزایش فعالیت کمپلکس آنزیمی سلولاز باشد. جهش‌یافتههای به‌دست‌آمده در این پژوهش، می‌توانند به‌عنوان انتخابی مناسب جهت فرآیندهای تبدیل سلولز به سوبستراهای سادهتر مطرح باشند. ‏‏

https://bjm.ui.ac.ir/article_21562_4f536b727ddc37ff1277be96edbb8181.pdf