English
فصلنامه میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی
مشاهده جزئیات مقاله
دانلود فایل مقاله :
( 530 بازدید ) ( 69 دانلود )
اطلاعات انتشار : دوره 3 - شماره 4
نوع مقاله : مقالة‌ تحقيقي‌ (پژوهشي‌)
عنوان مقاله : بررسی قابلیت کاربرد پسماندهای کشاورزی برای تولید بهینه آنزیم آلفاآمیلاز ازباسیلوسسوبتلیسT41aبه روش تخمیر غوطه­ور با سوبسترای معلق
خلاصه مقاله : هدف از این مطالعه، بررسی امکان استفاده از پسماندهایمختلف کشاورزی و صنایع وابسته به‌منظور تولید بهینه آنزیم آلفاآمیلاز توسطسویه بومی باسیلوس سوبتلیس[1] T41aو انتخاب اجزاء مناسب و اقتصادی به­منظور دست­یابی به بیشینه بازدهی تولید این آنزیم بوده است. استفاده از پسماندهایکشاورزی و صنایع وابسته در تولید فرآورده‌های میکروبی به‌عنوان منابع تأمین‌کننده کربن و نیتروژن موردنیاز در محیط کشت، ضمن ایجاد ارزش‌افزوده بالا، موجب کاهش هزینه‌های تولید و نیز کاهش معضل زیست‌محیطی ناشی از انباشت پسماندها در محیطمی‌شود. در مطالعه حاضر، در گام نخست و به‌منظور انتخاب هدفمند پسماندهایکشاورزی، تأثیر منابع متخلف کربن و نیتروژن بر تولید آلفا آمیلاز ارزیابی شد. بر اساس نتایج ثبت‌شده لاکتوزو پپتون سویا به ترتیب به‌عنوان مناسب‌ترین منابع کربن و نیتروژن بیشینه تولید آنزیم را باعث شدند. در گام بعدی تأثیر انواع پسماندهای کشاورزی شامل پسماند مالت، سبوس برنج و سبوس گندم، پودر آب‌پنیر، ملاس، کنجاله سویا، کنجاله کلزا، کنجاله ذرت، شربت خیسانده ذرت، ویناس الکل و ضایعات گلوتن به میزان 1% در محیط کشت پایه بر تولید آلفا آمیلاز در سامانه  تخمیر غوطه­ور با سوبسترای معلقبررسی و مناسب­ترین ترکیب پسماندها برای طراحی محیط کشت اقتصادی و کارا انتخاب شد، به‌طوری‌که با جایگزینی منابع کربنی و نیتروژنی محیط کشت پایه با 3 درصد از پسماندهای کشاورزی منتخب سه­گانه متشکل از 1 درصد از ضایعاتحاصل از فرایند مالت گیری، 1 درصد کنجاله کلزا و 1 درصد از ویناس الکل، میزان تولید آنزیم به 7/1 برابر تولید در محیط کشت پایه حاوی ترکیبات گران­قیمت رسید. تولید آلفا آمیلاز در محیط کشت منتخب نهایی به  U/L4113 معادل72 درصد افزایش تولید نسبت به محیط شاهد رسید، ضمن این­که با حذف منابع کربن و نیتروژن سنتزی، هزینه تولید کاهش یافت. [1]Bacillus subtilis
کلمات کلیدی : آلفا آمیلاز، باسیلوس سوبتلیسپسماندهای کشاورزی، تخمیر غوطه­ور با سوبسترای معلق
منابع : Rajagopalam G KC, Alpha-amylase production from catabolite depressed B. subtilis Kcc 103 utilizing sugar-cane bagasse hydrolysatele. Bioresour Technol. 2008;99:3044–50. 2.     Schallmey M, Singh A, Ward O. Developments in the use of Bacillus species for industrial production. Can J Microbiol. 2004;50(1):1–17. 3.     Benjamin S, Smitha RB, Jisha VN, Pradeep S, Sajith S, Sreedevi S, et al. A monograph on amylases from Bacillus spp . Adv Biosci Biotechnol. 2013;4(2):227–41. 4.     Mcvey F. Alpha amylase production using Bacillus species. PEP Rev. 2002;99–106. 5.     Kumar, N.; Das D. Production and purification of alpha-amylase from hydrogen producing Enterobacter cloacae IIT-BT 08. Bioprocess Eng. 2000;23(2):205–8. 6.     Guerriero G, Hausman JF, Strauss J, Ertan H, Siddiqui KS. Lignocellulosic biomass: Biosynthesis, degradation, and industrial utilization. Eng Life Sci. 2016;16(1):1–16.7.     حدیث متشفی. تولید زایلاناز باکتریایی درکشت غوطه‌ور از سوبستراي جامد معلق در بیوراکتور. دانشگاه تربیت مدرس; 1395 8.     Panesar PS, Kaur R, Singla G, Sangwan RS. Bio-processing of Agro-industrial Wastes for Production of Food-grade Enzymes : Progress and Prospects. Appl Food Biotechnol. 2016;3(4):208–27. 9.     Xiros C, Christakopoulos P. Biotechnological Potential of Brewers Spent Grain and its Recent Applications. Waste and Biomass Valorization. 2012;3(2):213–32. 10.   Mussatto SI, Dragone G, Roberto IC. Brewers ’ spent grain : generation , characteristics and potential applications. J Cereal Sci. 2006;43:1–14. 11.   Miron J, Yosef E B-GD. Composition and in vitro digestibility of monosaccharide constituents of selected byproduct feeds. J Agric Food Chem. 2001;49(5):2322–6. 12.   Loman A, Ju L-K. Soybean carbohydrate as fermentation feedstock for production of biofuels and value-added chemicals. Process Biochem. 2016;51(8):1046–57. 13.   Mukhtar H, Ikram-ul-Haq. Concomitant production of two proteases and alpha-amylase by a novel strain of Bacillus subtilis in a microprocessor controlled bioreactor. Brazilian J Microbiol. 2012;43(3):1072–9. 14.   Madika A, Ameh JB, Machido DA. Production of Alpha Amylase by Bacillus subtilis Using Maize Husk as Substrate. J Adv Microbiol. 2017;6(2):1–9. 15.   Jagadeeswari S, Santhi R. Optimization of Agroresidues for α-Amylase Production by Bacillus subtilis PS03 and its Application in Detergent Industry. J Acad Ind Res. 2016;5(7):109–13. 16.   Saqib AAN, Whitney PJ. Differential behaviour of the dinitrosalicylic acid (DNS) reagent towards mono- and di-saccharide sugars. Biomass and Bioenergy. 2011;35(11):4748–50. 17.   Bernfield P. Methods in enzymology. New York, USA: Academic Press; 1955. 149-158 p. 18.   Gupta R, Gigras P, Mohapatra H, Goswami VK, Chauhan B. Microbial a-amylases: A biotechnological perspective. Process Biochem. 2003;38(11):1599–616. 19.   Teodoro CE de S, Martins MLL. Culture conditions for the production of thermostable amylase by bacillus sp. Brazilian J Microbiol. 2000;31(4):298–302. 20.   Suman S, Ramesh K. Production of a thermostable extracellular amylase from thermophilic Bacillus species. J Pharm Sci Res. 2010;2(2):149–54. 21.   Sundarram A, Pandurangappa T, Murthy K. α -Amylase Production and Applications : A Review. J Appl Environ Microbiol. 2014;2(4):166–75. 22.   Sidkey NM, Abo-shadi MAA, Al-mutrafy AM, Sefergy F, Al-Reheily N. Screening of microorganisms isolated from some enviro-agro- industrial wastes in saudi arabia for amylase production. J Am Sci. 2010;6(10):926–39. 23.   Božić N, Ruiz J, López-Santín J, Vujčić Z. Optimization of the growth and α-amylase production of Bacillus subtilis IP 5832 in shake flask and laboratory fermenter batch cultures. J Serbian Chem Soc. 2011;76(7):965–72. 24.   Nanganuru HY, Korrapati N, Mutyala S. Studies on the production of α- amylase by Bacillus subtilis. IOSR J Eng. 2012;2(5):1053–5. 25.   Santos E de O, Martins MLL. Effect of the medium composition on formation of amylase by Bacillus sp. Brazilian Arch Biol Technol. 2003 Jan;46(1):129–34. 26.   Kumar DJM, Devi DM, Naganarayani K, Rebecca AIN, Kalaichelvan PT. ncomitant Production of -Amylase and -Galactosidase by Native Bacillus sp . MNJ23 Isolated froCom Dairy Effluent. 2012;12(5):579–87. 27.   Abd-elhalem BT, Gamal RF, Abou-taleb KA. Production of amylases from Bacillus amyloliquefaciens under submerged fermentation using some agro-industrial by-products. Ann Agric Sci. 2015;60(2):193–202. 28.   Jamrath T, Lindner C, Popović MK, Bajpai R. Production of amylases and proteases by Bacillus caldolyticus from food industry wastes. Food Technol Biotechnol. 2012;50(3):355–61. 29.   Rocky-Salimi K, Hashemi M, Safari M, Mousivand M. Valorisation of untreated cane molasses for enhanced phytase production by Bacillus subtilis K46b and its potential role in dephytinisation. J Sci Food Agric. 2017;97(1):222–9. 30.   Moteshafi H, Mousavi SM, Hashemi M. Enhancement of xylanase productivity using industrial by-products under solid suspended fermentation in a stirred tank bioreactor, with a dissolved oxygen constant control strategy. RSC Adv. 2016;6(April):35559–67. 31.   Ashis K. Mukherjee, Borah M, Rai SK. To study the influence of different components of fermentable substrates on induction of extracellular α-amylase synthesis by Bacillus subtilis DM-03 in solid-state fermentation and exploration of feasibility for inclusion of α-amylase in laundry detergen. Biochem Eng J. 2009;43:149–156. 32.   Kunamneni A, Kumar KS, Singh S. Response surface methodological approach to optimize the nutritional parameters for enhanced production of -amylase in solid state fermentation by Thermomyces lanuginosus. Afr J Biotechnol. 2005;4(7):708–16. 33.   Alam Khan J, Kumar Yadav S. Production of alpha amylase by Aspergillus niger using cheaper substrates employing solid state fermentation. Int J Plant, Anim Environ Sci. 2011;1(3):100–8. 34.   Ruban P, Sangeetha T, Indira S. Starch Waste as a Substrate for Amylase Production by Sago Effluent Isolates Bacillus subtilis and Aspergillus niger. Am J Agric Environ Sci. 2013;13(1):27–31. 35.   Jadhav SA, Kataria PK, Bhise KK, Chougule SA. Original Research Article Amylase Production from Potato and Banana Peel Waste. Int J Curr Microbiol App Sci. 2013;2(11):410–4. 36.   Said A, Leila A, Sadia B. Date Wastes as Substrate for the Production of α -Amylase and Invertase. Iran J Biotech. 2014;12(3):41–9. 37.   Vijayan M, Jothinathan KMD, Murugesan K, Rangasamy N, Sankaran G, Sathasivam V, et al. Microbial Production of Amylase from Cassava Waste. Res Pharm. 2015;5:20–8. 38.   Blanco AS, Durive OP, Pérez SB, Montes ZD, Guerra NP. Simultaneous production of amylases and proteases by Bacillus subtilis in brewery wastes. Brazilian J Microbiol. 2016;47(3):665–74. 39.   Asghar M, Azhar U, Rafiq S, Sheikh MA, Asad MJ. Production of α -Amylase by Arachniotus sp . using Waste Bread Medium. Int J Agric Biol. 2002;4(1):26–8. 40.   Siddiqui A, Salahuddin T, Riaz A, Zohra RR, Naheed S. Production of amylase from Bacillus sp. AY3 using fruit peels as substrate. Fuuast J Biol. 2014;4(2):213–5.
شماره صفحه :
از 31 تا 41


نویسندگان مقاله :
نویسندهترتیب نویسندهدانشگاه / سازمان/ موسسهدانشگاه / سازمان/ موسسه ( لاتین )سمتپست الکترونیکیمدرک تحصیلی
سعیده تولایی 1     
مرتضی خمیری
(نویسنده مسئول)
2     
مریم هاشمی 3     
یحیی مقصودلو 4     
شماره های منتشر شده
دسترسی سریع

کلیه حقوق این وب سایت برای فصلنامه میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی محفوظ می باشد .