إنتاج إنزيم Polygalacturonase بالتخمير من أنواع فطرية مسببة لعفن الثمار، واختباره في صناعة العصائر = Production of Polygalacturonase by fermentation from fungal species causing fruit rots, and application in juice industry

Abstract

الملخص اختبرت 80 عزلة فطرية محلية من ثمار الفاكهة والخضار والبصل المتعفن وأفرع المشمش للكشف عن إنزيمات البكتينازPectinases، شملت هذه العزلات أجناساً فطرية مختلفة (Mucor-Botrytis-Trichoderma-Alternaria-Aspergillus-Penicillium-Monilinia). أجريت الغربلة الأولية للعزلات المدروسة بتنميتها على وسط Czabek-DoxAgar المحور باستبدال السكروز بالبكتين كمصدر وحيد للكربون للتأكد من قدرتها على إنتاج إنزيمات البكتيناز وانتخبت أفضل 15 عزلة فطرية وذلك بقياس قطر الهالة الشفافة المتشكلة حول كل مستعمرة. ثم أجريت غربلة ثانويةلهذه العزلات بطريقة حمض دينتروساليسيليك (DNSA)، وتم انتخاب العزلة Tri4 التابعة للجنس Trichoderma كأفضل منتج لإنزيم Polygalacturonase (فعالية إنزيمية 157u/ml)، تليها مباشرة العزلة Asp1 التي تعود للنوع Aspergillusniger (فعالية إنزيمية 131u/ml). استخدمت ثلاث أنواع من المخلفات (قشور برتقال-قشورالموز-تفل التفاح) كركيزة لنمو Tri4وتبين أن أعلى فعالية إنزيمية للعزلة Tri4 كانت عند استخدام قشور البرتقال كما حددت الشروط المثلى لظروف إنتاج إنتزيمpolygalacturonase بطريقة التخمير المغمورة من الفطر Trichoderma باستخدام قشور البرتقال كركيزة هي درجة الحرارة 30°C، pH=5، سرعة التهوية 150 دورة/دقيقة، تركيز الركيزة 3%، مدة التحضين 5أيام. بينما كانت الشروط المثلى لإنتاج الإنزيم بالتخمير الصلب: الحرارة 28°C، pH=5، سرعة التهوية 150 دورة/دقيقة،نسبة الرطوبة الأولية 65%، مدة التحضين 4 أيام. درست الصفات الفيزيوكيميائية لإنزيم polygalacturonase الخام المنتج من الفطر Trichoderma بالطريقة المغمورة فكانت أفضل درجة حرارة لفعالية الأنزيم 55°C حيث يعطي فعالية U./Ml 330، كما احتفظ الإنزيم بـ 95% من فعاليته بعد تسخينه على درجة حرارة 55°س لمدة ساعة واحدة،وأفضل رقم حموضة pH5 حيث كانت الفعالية 360.4U./ML، كما لعبت شوارد Ag+2 و Mn+2 دور منشطاً لعمل الإنزيم حيث أدت لإضافتها إلى زيادة الفعالية بنسبة 37 و 10% على التوالي، أما شوارد الحديد فقد لعبت دوراً مثبطاً حيث أدت إلى انخفاض الفعالية بنسبة 21%. كما كان لحمض الليمون أثر منشط لعمل الإنزيم حيث ارتفعت الفعالية بنسبة 41% لدى إضافته بتركيز 1mM. نقي الإنزيم باستخدام الترسيب بالحرارة والأسيتون المبرد وهلامة Sephacryl S-200، حيث كانت الحصيلة الإنزيمية للإنزيم المنقى 20.7% وبلغت عدد مرات التنقية 4.7مرة، كما تم تعيين الوزن الجزيئي لبروتين PG باستخدام SDS-PAGE وبلغ 29 كيلو دالتون. - عولج عصير التفاح أنزيمياً بواسطة إنزيم polygalacturonase فكانت أفضل درجة ترويق عند درجة حرارة 50°C بعد 5 ساعات تحضين و بالتركيز 2.5% من الإنزيم وبوجود الجيلاتين بتركيز 0.015%.