Skip to main content
SUPERVISOR
Nafiseh Nili,Bahram Sharifnabi
نفیسه نیلی (استاد راهنما) بهرام شریف نبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Bahare Salehi
بهاره صالحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Evaluation of Endoglucanase (CMCase) Activity in Cellulytic Fungus Trichoderma Longibrachiatum
Cellulose is one of the most common biopolymer in nature. It is an unbranched glucose polymer composed of ?-D-glucose units linked by a ?-1,4-D-glucosidic bond. Cellulolytic enzyme degrade cellulose by cleaving the glycosidic bonds. The cellulase enzyme complex consists of three types of enzymes that act synergistically in cellulose hydrolysis. Endoglucanases randomly attack cellulose chains and release cello-oligosaccharides, exoglucanases cleave cellobiose units from the end of cellulose chains and ?-glucosidases convert the resulting cellobiose to glucose. Cellulases have diverse application in textile, paper, food and feed industry. These enzymes are increasingly used in the production of biofuel and single cell protein. Cellulases are relatively costly enzymes, and a significant reduction in cost will be important for their commercial use in different industry. Extensive research were done for economical production of cellulases. Simple way is to find hypercellulytic microorganisms. Although, several microorganisms use cellulose as a carbon source, few of them have been screened for their cellulase production potential. Among these, microorganism live in rumen of herbivorous animals are remarkable. In this research cellulytic fungi isolated from sheep rumen, molecular identified and enzymatic activity of secreted Endoglucanase of this isolate was done. Molecular identification revealed that, the isolate is belonged to Trichoderma longibrachiatum . Optimum temperature for growth of fungus was 37 0 C. Optimum protein content, substrate concentration, pH, temperature and incubation time was 700µg, 1.25% (w/v), 6, 50 0 C and 60 minute, respectively. When carboxymethyl cellulose was used as substrate, K m and V max values of 3.32 (g/l) and 4.4 µmol glucose ml -1 h -1 for Endoglucanase were obtained additionally specific activity was 1.1 µmol glucose ml -1 h -1. CMC zymogram result show that molecular weight of this enzyme was 118 kDa and didn’t show any isozyme.
سلولز فراوان ترین پلیمر زیستی روی زمین است و تقریباً 50% بیوسفر را تشکیل می دهد. این هوموپلیمر خطی از واحدهای D-گلوکز تشکیل شده است که توسط پیوند های بتاگلیکوزیدی به هم متصل می شوند. سلولز توسط آنزیم های تجزیه کننده سلولز یا سلولازها، به گلوکز تبدیل می گردد. سلولاز یک سیستم آنزیمیست که از سه گروه آنزیمی اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و بتاگلوکوزیداز تشکیل شده است. اندوگلوکاناز با تجزیه تصادفی پیوندهای داخلی زنجیره سلولزی، زنجیره های کوتاه تر الیگوساکاریدی ایجاد می کند. اگزوگلوکاناز مونومرها و دایمرهای گلوکزی را از انتهای زنجیره گلوکان جدا کرده و بتاگلوکوزیداز دایمرهای گلوکزی را هیدرولیز و تولید گلوکز می کند. این آنزیم ها کاربرد گسترده ای در صنایع غذایی، نساجی، کاغذ، تولید سوخت های زیستی وsingle cell protein دارند. دامنه گسترده ای از میکروارگانیسم ها توانایی تولید سلولاز و هضم سلولز را دارا می باشند. به دلیل کاربرد گسترده آنزیم های سلولاز، تحقیقات به سمت تولید اقتصادی آنهاست. از این رو تحقیقات بسیاری برای کاهش هزینه و تولید اقتصادی آنزیم های سلولایتیک انجام شده است که از آنجمله می توان به ایجاد تغییرات ژنتیکی در میکروارگانیسم های سلولایتیک و جستجو برای یافتن موجوداتی با توانایی بالای هضم سلولز اشاره کرد. ساده ترین و کم هزینه ترین روش، یافتن موجوداتی با توانایی بالای سلولایتیک است. نظر به اینکه سلولز مهم ترین جزء رژیم غذایی نشخوارکنندگان است، میکروارگانیسم های شکمبه این حیوانات توانایی تولید آنزیم های سلولایتیک وهضم سلولز را دارند. در این راستا در مطالعه ای که بر روی موجودات سلولایتیک شکمبه گوسفند تغذیه شده با رژیم غذای سلولزی انجام گرفت، یک گونه قارچ هایپرسلولایتیک از دیواره شکمبه جداسازی شد. در تحقیق حاضر قارچ سلولایتیک ایزوله شده، شناسایی مولکولی گردید و فعالیت سلولازی آن ارزیابی شد. نتیجه این تحقیق موید نتیجه بررسی های مورفولوژیک بود و این قارچ از گونه Trichoderma longibrachiatum تشخیص داده شد. دمای بهینه برای رشد این قارچ بر اساس نتایج حاصله از آزمایشات اندازه گیری وزن خشک میسلیوم 0 C37 تعیین گردید.آزمایشات آنزیمی به منظور تعیین غلظت بهینه آنزیم و سوبسترا، اسیدیته، دما و مدت زمان انکوباسیون آنزیم اندوگلوکاناز مترشحه توسط این قارچ با روش Somogi-Nelson انجام گرفت و نتایج به ترتیب gµ700، 25/1%(w/v)، 6، 0 C50 و 60 دقیقه بود. نتایج CMC زایموگرافی حاکی از عدم وجود ایزوزایم بود و وزن مولکولی آنزیم 118KD برآورد شد. میزان K m و V max آنزیم به ترتیب 32/3 گرم در لیتر و 4/4 میکرومول گلوکز در میلی گرم پروتئین در ساعت بود. این قارچ به عنوان یک میکروارگانیسم ایزوله شده از منابع بومی، به دلیل سهولت رشد در محیط های هوازی و بی هوازی و به دلیل قدرت سلولایتیکی بالا می تواند کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف داشته باشد. کلمات کلیدی : سلولاز، CMC، فعالیت ویژه، Trichoderma ، سنجش آنزیمی، K m ، V max ، زایموگرافی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی