زیست فناوری

چکیده به‌کارگیری آنزیم‌ها در حلال‌های آلی از لحاظ صنعتی و بیوتکنولوژیکی بسیار حائز اهمیت است. اما حلال‌های آلی با تاثیر بر ساختار پروتئین‌ها و واسرشتگی آنها باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم‌ها می‌شوند. برای رفع این مشکل می‌توان از روش‌های پایدارسازی پروتئین‌ها نظیر مهندسی پروتئین، تغییرات شیمیایی و به‌کاربردن افزودنی‌ها استفاده نمود. در این مطالعه سیستئین‌پروتئازی از شیرابه گیاه فیکوس یوهانیس تخلیص شد و فعالیت و پایداری پروتئاز در حضور حلال‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. اثر ترهالوز، سوربیتول و ساکارز نیز بر فعالیت آنزیم در حضور حلال‌ها مطالعه شد. نتایج نشان داد حلال‌های آلی در غلظت‌های پایین باعث افزایش فعالیت آنزیم شده ولی با افزایش غلظت حلال‌ها فعالیت آنزیمی کاهش می‌یابد. اگرچه تا غلظت ۳۰% حلال‌ها، همچنان بیش از ۶۰% فعالیت آنزیم حفظ شده است. نتایج مطالعات پایداری پروتئاز نشان‌دهنده پایداری قابل توجه آنزیم نسبت به حلال‌های آلی است، به‌طوری که در حضور ۵۰% تمامی حلال‌ها، آنزیم همچنان ۹۰% پایداری‌ا‌ش را حفظ کرده است. بررسی اثر افزودنی‌ها نشان داد قندها موجب بهبود فعالیت آنزیم می‌شوند و بیشترین اثر حفظ فعالیت آنزیم مربوط به ترهالوز بود. با توجه به روش تخلیص آسان و فعالیت و پایداری قابل توجه پروتئاز مورد مطالعه در حضور حلال‌ها، این آنزیم برای استفاده در صنایع مختلف به‌خصوص سنتز پپتید پیشنهاد می‌شود.

چکیده میوه گیاه پنیرباد (Withania coagulans) سرشار از پروتئازهای اسیدی است و عصاره آبی آن از دیرباز برای تولید پنیر استفاده شده است. با این وجود، مطالعات اندکی در خصوص خالص‌سازی و تعیین خصوصیات بیوشیمیایی این آنزیم صورت گرفته است. از جمله شرایط مهم برای استفاده صنعتی از آنزیم می‌توان به دو مورد شامل پایداری آنزیم نسبت به یون‌های فلزی و عدم نیاز به یون برای پایداری و عملکرد اشاره کرد. بر این اساس، در این پژوهش، تاثیر غلظت‌های مختلف انواع یون‌های فلزی بر فعالیت، پایداری و تا حدی بر خصوصیات ساختاری پروتئاز خالص‌شده مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده شد که آنزیم نسبت به سدیم‌کلرید و کلسیم‌کلرید نسبتاً پایدار است، ولی با افزایش بیشتر غلظت این نمک‌ها پایداری و فعالیت آنزیم به تدریج کاهش می‌یابد. همچنین، مشاهده شد که آنزیم نسبت به انواع یون‌های فلزی در غلظت‌های پایین پایدار است و تنها Hg²⁺ فعالیت و پایداری آنزیم را به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. با مطالعه نقش Ca²⁺ در پایداری دمایی آنزیم مشخص شد که این یون هیچ نقشی در پایداری بالای آنزیم در دمای °C67 ندارد. علاوه بر این، با بررسی تاثیر یون‌های فلزی بر طیف فلوئورسانس ذاتی آنزیم مشاهده شد که تمامی یون‌های آزمایش‌شده شدت نشر را افزایش و موجب انتقال طول موج ماکزیمم به طول موج‌های کوتاه‌تر شدند. در مجموع نتایج حاصل از این مطالعه نشان از پایداری بالای این آنزیم در مقابل انواع یون‌های فلزی به‌ویژه یون‌های فلزات سنگین داشته و از این لحاظ برای استفاده در صنعت مطلوب است.