إنتاج إنزيم الأسباراجيناز من بكتيريا Bacillus spp. Bacillus spp. في الحد من تكوين الأكريلاميد في الأطعمة المقلية

Abstract

حصل على 23 عزلة من بكتيريا Bacillus spp من الهيئة العامة للتقانة الحيوية مصنفة إلى مستوى الجنس وهي معزولة من ترب محلية مختلفة غريات العزلات لتقييم مقدرتها على إنتاج إنزيم الأسبارجيناز باستخدام وسط M9 بوجود مشعر الفينول استخدمت أوساط سائلة لتقييم الفعالية الإنزيمية حيث قدرت الفعالية الإنزيمية بطريقة لونية باستخدام كاشف نسار باستخدام جهاز المطياف الضوئي عند طول موجة 450 نانومتر . أختيرت العزلة (3) وهي الأكفا وتم تحديد نوعها بالاعتماد على تصنيف Bergey من حيث الصفات الشكلية والحيوية. وتبين أنها تنتمي للنوع (Bacillus licheniformis). أجريت أمثلة ظروف إنتاج إنزيم الأسبارجيناز المنتج من بكتريا Bacillus licheniformis باستخدام مادة الأسبارجين كركيزة وفق طريقة التخمير المغمور، باستخدام برنامج التحليل الاحصائي وقد أعطت العزلة Response Surface Methodology (RSM( والتصميم الإحصائي Minitab المدروسة أعلى فعالية للإنزيم عند حرارة الحضن 30، وسرعة دوران 150 دورة دقيقة، بتركيز %1.5 لمصدر الكربون (الغلوكوز)، وتركيز 2.5% المصدر النيتروجين (مستخلص الخميرة) حيث بلغت الفعالية عند هذه الظروف 1481.92 وحدة مل.

أجريت عملية التنقية لإنزيم الأسبارجيناز المنتج من بكتريا Bacillus licheniformis بدءاً من الترسيب بالأسيتون بتركيز 80% ثم باستخدام عمود الترشيح الهلامي 100-Sephadex G ثم عمود كروماتوغرافيا التبادل الأيوني DEAE-Sepharose بلغ الوزن الجزيئي 34.4 كيلو دالتون عند استخدام علامة SDS-PAGE درس تأثير كل من درجة الحرارة والرقم الهيدروجيني وتركيز الركيزة (asparagine) وتركيز بعض في Cu Na Mg Mn Ag Ca Co Fen الشوارد المعدنية فعالية إنزيم الأسبارجيناز النقي المنتج من بكتريا Bacillus licheniformis المعزولة من تربة محلية. وجد أن الفعالية العظمى للإنزيم كانت عند درجة الحرارة 60م والرقم الهيدروجيني 9 وتركيز 1 مول مل من الركيزة (الأسبارجين) وقد بقي الأنزيم مستقراً ضمن مجال درجة الحرارة 30-60 م والرقم Co Mn Ag Na Fe( الهيدروجيني 8-9 لمدة 60 دقيقة. كما تبين أن الشوارد المعدنية Mg) بتركيز اميلي مول مل أدت إلى زيادة نشاط إنزيم الأسبارجيناز، بينما الشوارد المعدنية (Zn) Hg Car Cr بتركيز 10 ميلي مول مل أدت إلى خفض نشاط إنزيم الأسبارجيناز. أعطى تركيز 1 ميلي مول مل من مركب MgCl أعلى نشاط إنزيمي، بينما مركب EDTA بتركيز 0.8 ميلي مول مل أدى إلى خفض نشاط الإنزيم. تم اختبار كفاءة الأسبارجيناز المنقى والمنتج من بكتيريا Bacillus licheniformis في تخفيض كمية الأكريلاميد الناتج عن تفاعل ميلارد نتيجة عملية القلي لمجموعة من الأغذية تضمنت البطاطا المقلية والشيبس، والدونات وقيست كمية الأكريلاميد المتشكلة بعد عملية القلي في العينات المعاملة بالأسبارجيناز وقورنت بالكمية المتشكلة في عينات الشاهد غير المعاملة بالأنزيم. وقد أظهرت النتائج انخفاض كمية الأكريلاميد المتشكل في العينات المعاملة بالأسبارجيناز بنسب 50.17% و 46.76% و %40.63 في كل من البطاطا المقلية والشيبس والدونات على التوالي بالمقارنة مع عينات الشاهد غير المعاملة. الكلمات المفتاحية: تشخيص Bacillus licheniformis أسبارجين، أسبارجيناز، فعالية إنزيمية ظروف مثلى، تخمير مغمور، تنقية، وزن جزيئي، ثباتية إنزيمية، أكريلاميد، تفاعل ميلارد