إنتاج وتنقية وتوصيف إنزيم كلوكوز أوكسيديز من العزلة المحلية للفطر Penicillium chrysogenum واستعماله في إطالة العمر الخزني للحليب الخام

Production, Purification and Characterization of Glucose Oxidase Enzyme from Local Isolate Penicillium chrysogenum and Using It in Prolonging Shelf Life of Raw Milk
البحث في الرسائل
الباحث
زينب محمد رمضان
المشرف
عذراء حرجان محسن
الجامعة
جامعة الكوفة
الكلية / القسم
الزراعة / علوم الأغذية
الشهادة
ماجستير
السنة
2022
لغة الرسالة
عربي
الكلمات المفتاحية
كلوكوز أوكسيديز;Penicillium chrysogenum;تنقية الإنزيمات;الحليب الخام

الملخص

تم عزل 21 نوعاً من الفطريات من مختلف المصادر الغذائية كالفواكه والحبوب والخبز وهي (Aspergillus niger , Aspergillus oryzae, Penicillium viridicatum, P.oxalicum, واختبرت قدرتها على انتاج انزيم كلوكوز اوكس يديز بتنميتها 511171 P.chrysogenum على وسط غذائي يحتوي على المغذيات اللازمة لتشجيع الفطر على انتاج الانزيم وذلك بقياس الفعالية Penicillium الانزيمية من قبل الفطريات واظهرت النتائج ان الانزيم المنتج من قبل الفطر اظهر اعلى فعالية انزيمية اذ بلغت 2.532 وحدة / مل 21 بعد ذلك تم استخلاص الانزيم على وسط غذائي متمثل ب 908 سكروز و 0.5 90 كبريتات ومدة حضن 7 ايام وبلغت 6 = pH الامونيوم وتحت الظروف المثلى من درجة حرارة 5م و الفعالية الانزيمية 5.078 وحدة / مل وبفعالية نوعية 8.463 وحدة / ملغم , في حين بلغ تركيز البروتين . ملغم / مل 6 تنقية الانزيم تمت باستعمال ثلاث خطوات للتنقية تمثلت ب: , الترسيب بكبريتات الامونيوم )80-20( 90 اذ بلغت الفعالية الانزيمية 4.321 وحدة / مل -1 الفعالية النوعية 10.802 وحدة / ملغم , تركيز البروتين 0.4 ملغم / مل وبحص يلة انزيمية .9051.05 بلغت و بلغت الفعالية الانزيمية بعد هذه الخطوة 4.078 وحدة / مل , الفعالية il tal! التنافذ -2 النوعية 13.593 وحدة / ملغم , تركيز البروتين 0.3 ملغم / مل وبحصيلة انزيمية بلغت التبادل الايوني و بلغت الفعالية الانزيمية بعد هذه الخطوة 3.871 وحدة / مل , الفعالية -3 مل وبحمصيلة انزيمية بلغت / ale 0.2 النوعية 19.355 وحدة / ملغم , تركيز البروتين بعد ذلك تم ترحيل الانزيم للتأكد من نقاوته وظهرت حزمة واحدة دلت على كفاءة طرق التنقية 160 للحصول على حزمة بروتينية واضحة وبلغ الوزن الجزيئي للأنزيم كلوكوز اوكسيديز . كيلودالتون لأنه يتكون من 2 سلسلة ببتيدية أظهرت نتائج توص يف الانزيم ان الرقم الهيدروجيني الأمثل لفعالية الانزيم هو 6 اذ اعطى فعالية انزيمية 5.231 وحدة / مل وافضل رقم هيدروجيني لثبات الانزيم كان بين (5-6) اذ بقي من فعاليته الكلية. G90 الانزيم محافظا على بلغت درجة الحرارة المثلى لفعالية الانزيم 0°40 اذ بلغت الفعالية الانزيمية عندها ]5.89 وحدة / مل واظهر الانزيم GLE عاليا عند الدرجات الحرارية )2°(20-25-30-35 اذ احتفظ الانزيم ب )90-92-95-93( % على التوالي من فعاليته الكلية . وأظهرت النتائج ان الفعالية التثبيطية لأنزيم GOX تجاه نشاط الاحياء المجهرية اذ ان التراكيز العالية للأنزيم أدت الى تثبيط فعالية البكتريا المستعملة في هذه الدراسة عند التراكيز )0.05-0.10-0.15(% اذ بلغت الاعداد الكلية لتلك البكتريا بواقعه — 1.3104 — (1.5x104 (0.91075 و.ت.م/مل على التوالي بينما بلغ العدد الكلي للبكتريا لمعاملة السيطرة )*10 1.8%( و.ت.م/مل. لم يحصل أي نمو لبكتريا القولون في اليوم الأول لجميع المعاملات وبدأ النمو بالنسبة لعينة السيطرة في اليوم الخامس اذ بلغت )1040.8( و.ت.م/مل بينما لم يحمصل أي نمو في باقي المعاملات وفي اليوم 15 بلغت Ay sil لمعاملة السيطرة (104*2.8) و.ت.م/مل وبلغت (10420.6) و.ت.م/مل بالنسبة للتركيز )0,05( % بينما لم يحدث نمو بالنسبة للتراكيز (0.10- 0.15(%. لم يحصل أي نمو للاعفان والخمائر في اليوم الأول لجميع المعاملات وبلغت نسبة العدد الكلي للخمائر والاعفان في اليوم الخامس عشر بالفس بة للتراكيز )0.15 - 0.10 — 0.05( % 0.2105 -0.6<104 — 0.7104( و.ت.م/مل على التوالي . واشارت النتائج الى زيادة معنوية في الحموضة التس حيحية لمعاملة السيطرة مقارنة بالمعاملات المضاف اليها الانزيم وتفوق المعاملة ذي التركيز )0,15( 1% بقيت محافظة على نسبة حموضة ضمن الحدود الطبيعية الى اليوم الخامس عشرة , وأشارت النتائج الى انخفاض معنوي في قيمة الاس الهيدروجيني لمعاملة السيطرة اذ خرجت عن الحدود المقبولة في اليوم العاشر بينما المعاملات المضاف اليها الانزيم لم تخرج عن الحدود المقبولة وبقيت محافظة على قيمة الاس الهيدروجيني الطبيعي طوال أيام الخزن البالغة 15 يوما.

Abstract

Twenty-one species of fungi (Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium viridicatum, P.oxalicum, P.expansum, P.chrysogenum) were isolated from various foodstuffs, fruits , bread and grains and tested for their ability to produce glucose oxidase enzyme. Fungi were grown on selected culture media to enable the fungus for producing enzyme as the enzymatic activity was measured for each fungus. The results showed that the fungus Penicillium chrysogenum showed the highest enzymatic activity (2.532 units/ml). After that, the enzyme was extracted after being grown on optimal conditions 8% sucrose and 0.5% ammonium sulfate, under optimal conditions of 25 °C and pH = 6, and an incubation time for 7 days , and the enzyme activity was 5.078 units/ml, and the specific activity was 8.463 units/mg, while the protein concentration was 0.6 mg/ml . The enzyme was purified using three purification steps: 1- Precipitation with ammonium sulfate, where the enzymatic activity was 4.321 units/ml, the specific activity was 10,802 units/mg, the protein concentration was 0.4 mg/ml, and the enzymatic yield was 51.05%. 2- Dialysis : the enzymatic activity after this step was 4.078 units/ml, the specific activity was 13,593 units/mg, the protein concentration was 0.3 mg/ml, and the enzymatic outcome was 48.184%. 3- Ion exchange: the enzymatic activity after this step was 3.871 units/ml, the specific activity was 19.355 units/mg, the protein concentration was 0.2 mg/ml and the enzymatic outcome was 36.59%. After that, the electrophoresis is analysis reaver and one protein band which mean the enzyme purified to homogeneity more ever the MW of the enzyme was 160 KD. (the enzyme consist 2 subunits). The optimal pH for the enzyme activity and stability of glucose oxidase enzyme was studied, and the results showed that the pH 6 was the optimal and resulted in enzymatic activity of 5.231 units/ml. The optimal pH for the stability of the enzyme was between 5-to 6, as the enzyme remained stable by 90%. While the optimal temperature for the activity and stability of glucose oxidase enzyme was also studied, and the results showed that the optimal temperature for the enzyme's activity was 40°C, as the enzyme activity reached 5.891 units/ml, and the optimal temperature for the stability of the enzyme was between (20-25-30-35)°C, and the enzyme retained its effectiveness (90-92-95- 93)%, respectively. The high concentrations of the enzyme GOX lead to highest inhibition of microorganism activity. The total number of bacteria on the fifteenth day at concentrations (0.05 , 0.10 and 0.15)% were 1.5×104, 1.3×104 and 0.9×104 CFU/ml respectively, while the total number of bacteria for the control treatment was 1.8×104 CFU/ml. There was no growth for molds and yeasts on the first day for all treatments, and the percentage of the total number of yeasts and molds on the fifteenth day at concentrations (0.05, 0.10, and 0.15) % were 0.7 x 104, 0.6 x 104 and 0.2 x 104 CFU/ ml respectively. E.coli growth was not recorded on the first day for all treatments, and growth began for the control sample on the fifth day, as it was (0.8×104) CFU/ml, while there was no growth in the rest of the treatments, and on the 15th day it amounted to (2.8×104) CFU/ml for the control treatment. and it reached (0.6 × 104) CFU/ml for the concentration (0.05)%, while there was no growth for the concentrations (0.10-0.15)%. The results indicated that the acidity of the control treatment was higher than that of experiment of samples and the treatment with concentration (0.15)% was recorded the hishot pH value , kept its acidic features during the period of the experiment. While the treatments to which the enzyme was added did not go beyond the acceptable limits and they maintained the pH value throughout the 15 days of storage. The results of the sensory evaluation indicated the superiority of the enzyme adding treatments to the control treatment. Treatment enzyme at concentration 0.10% revealed the highest total for sensory evaluation on the first day, while concentration of 0.15% gave higher score the most effective than other treatments during the storage period (5-10-15) days.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.