نویسندگان

• حمید رضا صمدلویی
• حامی کابوسی
• نعیمه طبری

استان مازندران، شهرستان آمل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات آیت الله آملی، گروه میکروبیولوژی.

چکیده

مقدمه: آلفا آمیلاز یکی از آنزیم‌های تجاری مهم در میان آنزیم‌های هیدرولیز کننده
نشاسته است. استفاده از آمیلاز باکتریایی در صنایع مختلف به‌دلیل مزایای آن نسبت به آمیلاز‌های حاصل از منابع گیاهی و حیوانی، از
اولویت بیشتری برخوردار است. همچنین، استفاده از محصولات کشاورزی و بقایای آن‏ها
به عنوان سوبستراهای تخمیری ارزان قیمت، اهمیت شایانی برای کاهش هزینه‌های تولید
صنعتی این آنزیم دارد. هدف اصلی این تحقیق، بهینه‏سازی تولید آلفا آمیلاز توسط
باسیلوس آمیلولیکویی‌فسینز با استفاده از منابع کشاورزی ارزان قیمت و با روش
سطح پاسخ بود‏‏.

مواد و روش‏‏ها: تاثیر مقادیر مختلف منبع کربنی (عصاره نخود فرنگی) و منبع نیتروژنی (کنجاله تخم پنبه) بر روی
تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌‌فسینز با استفاده
از روش آماری سطح پاسخ بررسی شد. منابع کربنی و نیتروژنی طی تخمیر غوطه
وری در 5 سطح در نظر گرفته شدند و از طرح مرکب مرکزی
با 10 آزمایش استفاده شد.

نتایج: بهترین شرایط برای حداکثر تولید آلفا آمیلاز توسط باسیلوس آمیلولیکویی‌‌فسینز،
غلظت 75 گرم بر لیتر عصاره نخود فرنگی و 3/33 گرم بر لیتر کنجاله تخم پنبه بود
که در این شرایط آلفا آمیلاز به میزان 74/69 واحد در میلی‏لیتر تولید شد. در بهینه‏سازی
با روش سطح پاسخ مشخص شد که با وجود اهمیت منبع کربنی (عصاره نخود فرنگی)، میزان
منبع نیتروژنی مورد استفاده (کنجاله تخم پنبه) اثر بیشتری در تولید آلفا آمیلاز
باکتریایی در تخمیر غوطه‌وری نسبت به منبع کربنی داشته است.

بحث و نتیجه‏گیری: این
پژوهش نشان‌دهنده اهمیت رابطه بین سطح منبع نیتروژنی و منبع کربنی در تولید آلفا
آمیلاز است. بر اساس نتایج به دست آمده، روش سطح پاسخ برای بهینه‏سازی شاخص‏های
فرایند تخمیر غوطه‌وری به منظور دستیابی به حداکثر میزان تولید آلفا آمیلاز توسط
باکتری مورد استفاده، کارایی مطلوبی داشته است.

کلیدواژه‌ها

• آلفا آمیلاز
• باسیلوس آمیلولیکویی‌‌فسینز
• روش سطح پاسخ
• تخمیر غوطه‌وری

موضوعات

• بیوتکنولوژی صنعتی و محیطی

عنوان مقاله [English]

Optimization of α-amylase production by Bacillus amyloliquefaciens using response surfaces methodology

نویسندگان [English]

• Hamid Reza Samadlouie
• Hami Kaboosi
• Naimeh Tabari

چکیده [English]

Introduction: Alpha-amylase is an important commercialized enzyme among the starch-hydrolyzing ones. The bacterial amylase is widely utilized in various sectors of industry due to its advantages to amylases derived from plant or animal sources. Also the use of agricultural products and their residues as inexpensive fermentation substrates has high impact on minimizing the cost of α-amylase production. The principle aim of this study is to optimize α-amylase production by Bacillus amyloliquefaciens using low cost agricultural resources with Response Surfaces Methodology (RSM).
Materials and methods: The Effect of different amounts of the carbon source (extract of pea) and nitrogen source (cotton seed cake) on production of α-amylase by B. amyloliquefaciens using statistical methods of RSM was studied. Carbon and nitrogen sources were considered in 5 levels during the submerged fermentation and used central composite rotatable design with 10 experiments.
Results: The best conditions for maximum production of α-amylase by B. amyloliquefaciens were pea extract of 75g/L and cotton seed cake of 33.3 g/L, so that in these conditions the enzyme production rate was 69.74 Uml^-1. During optimization by RSM, it became clear that the level of the used nitrogen source (cotton seed cake) is more effective in producing bacterial α-amylase in submerged fermentation compared to the used carbon source (extract of pea).
Discussion and conclusion: This study showed the importance of the relationship between nitrogen and carbon sources on production of α-amylase. The results showed that the RSM applied for optimizing parameters of submerged fermentation condition aimed at producing maximum quantities of α-amylase by B. amyloliquefaciens acts with high efficiency

کلیدواژه‌ها [English]

• α
• α-amylase
• Amylase
• Bacillus amyloliquefaciens
• Response Surface Methodology
• Submerged Fermentation