أمثلة تحديد الشروط المثلى لإنتاج الكزيليناز من قبل Trichoderma viride باستخدام منهجية سطوح الاستجابة

  • samaher sakkour هندسة زراعية
  • رامز محمد
  • شيم سليمان
  • نسرين نقشو
الكلمات المفتاحية: Trichoderma viride ، إنزيم الكزيليناز،pH، تركيز قرون نبات الغاف، تركيز السكروز، تركيز مستخلص الخميرة.

الملخص

يعتبر إنزيم الكزيليناز من الإنزيمات التي تتميز بتطبيقات صناعية مختلفة وأهمها الوقود الحيوي، الأعلاف، الصناعات الغذائية، الورق، حيث تمّ في هذه الدراسة تحديد الشروط المثلى لإنتاج إنزيم الكزيليناز من قبل (Trichoderma viride) وذلك باستخدام تقنية سطوح الاستجابة، وذلك باستخدام قرون نبات الغاف كركيزة لإنتاج إنزيم الكزيليناز(Prosopis juliflora)، تمَّ استخدام التصميم المركب المركزي للتحقق من تأثير أربعة متغيرات مستقلة هي رقم ال pH، تركيز قرون نبات الغاف(%)، تركيز السكروز(كأفضل مصدر للكربون)(%)، تركيز مستخلص الخميرة(كأفضل مصدر للنتروجين)(%) على عامل الاستجابة وهو فعالية إنزيم الكزيليناز(وحدة إنزيم/ميليليتر)، اختيرت القيم الفعلية بناءً على نتائج التجارب الأولية واختبرت المتغيرات المستقلة على ثلاث مستويات. تمَّ توقع نتائج الاستجابة من خلال استخدام نموذج متعدد حدود من الدرجة الثانية.

أظهر تحليل الانحدار أنّ الانحرافات قد فسرت من خلال النموذج، حيث أظهرت نتائج الدراسة شروط الإنتاج المثالية  لإنزيم الكزيليناز، من رقم ال pH يساوي6.5 ، وتركيز قرون نبات الغاف 4.6%، تركيز السكروز 0.3%، تركيز مستخلص الخميرة 0.4%، تمَّ إنتاج إنزيم الكزيليناز تحت الشروط المثالية المتوقعة للتحقق من صلاحية النموذج وكانت النتائج 122.9 mL/UI. لقد دلَّ تطابق النتائج التجريبية مع القيم النظرية المتوقعة من خلال النموذج المستخدم على ملاءمة النموذج ونجاح منهجية سطوح الاستجابة في تحديد الشروط المثلى للإنتاج.

المراجع

• Ahmed,S.,Imdad,S.S., and Jamel.A.,(2012).COMparative study for the kinetics of extracellular xylanase from Trichoderma harzianum and its Chaetomium thermophilum. Electron journal Biotechnol.15(3):1-8.
• Anwar, Z., Gulfraz, M., and Irashad, M., (2014). Agro industrial lignocellulosic biomass a key to unlock the future bio- energy. A brief review J. Rad. Appl. 7 (2): 163–173.
• Battan, B., Sharma, J. K., and Dhiman, S. S., (2006). High level xylanase production by alkalophilic B. pumilus ASH under solid state fermentation. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 22: 1281-1287.
• Buthelezi,S.P,,Olaniran,A.O.,Pillaay,B.,(2011) Sawdust and digestive bran as cheap alternative substrates for xylanase production. African journal microbial.5(7):742-752.
• Carmona, E. C., Fialho, M. B., and Buchgnani, E. B., (2005). Production, purification & characterization of a minor form of xylanase from A. versicolor. Process Biochemistry, 40: 359-364.
• Collins, T., Gerday, C., and Feller, G., (2005). Xylanases, xylanase families and extremophilic xylanases. FEMS Microbiology Reviews. 29(1):3-23.
• Fortkamp,D&Knob,A.,(2014).High xylanase production by Trichoderma viride using pineapple peel as substrate and its application in pulp biobleaching. African journal of biotechnology.13(22):2248-2259.
• Goyal, M., Kalra, K. L., and Sareen, V. K., (2008). Xylanase production with xylan rich lignocellulosic wastes by a local soil isolate of T. viride. Brazilian Journal of Microbiology. 39: 535-541.
• Hoda,M.S.,Abdel-dayem,A.S., and Arafatbel,T., (2012). Production of xylanase by Aspergillus niger and Trichoderma viride using some agriculture residues. International journal of Agriculture Research.7(1):746-757.
• Holker, U., & Jurgen, A., (2005). Solid-state fermentation-are there any biotechnological advantages. Current Opinion in Microbiology. 8:301-306.
• Irfan,M., Nadeem,M., and Syed,Q.,(2014) One-factor-at-a-time (OFAT) optimization of xylanase production from Trichoderma viride-IR05 in solid-state fermentation. Journal of Radiation Research and Applied Sciences. 7:317-326.
• Jampala,P.,Tadikamalla,S.,Preethi,M.,Ramanujam,S.,and Uppuluri,K.B., (2017). Concurrent production of cellulose and exylanase from Trichoderma reesei NCIM 1186:enhancement of production by desirability-based multi-objective method.Biotech.3:7-14.
• Jun, H., Kieselbach ,T.,and Jonsson, L.J .,(2011) Enzyme production by filamentous fungi: analysis of the secretome of Trichoderma reesei grown on unconventional carbon source. Microbial Cell Factor. 10(1):1-10.
• Juturu,V&Wu,J.C., (2012). Microbial xylanases:Engineering ,production and industrial applications.Biotechnol Adv.30:1219-1227.
• Kanaga ,K., Pandey ,A., and Kumar, S., (2016) Multi-objective optimization of media nutrients for enhanced production of algae biomass and fatty acid biosynthesis from Chlorella pyrenoidosa NCIM 2738. Bioresour Technol. 200:940–950.
• Latif, F., Asgher, M., Saleem, R., Akram, A., and Legge, R., (2006). Purification and characterization of xylanase produced by C.thermophile NIBGE. World Journal of Microbiology & Biotechnology. 22:45-50.
• Lo, C-M., Zhang ,Q., Callow, N.V.,and Ju, L-K., (2010) Cellulase production by continuous culture of Trichoderma reesei Rut C30 using acid hydrolysate prepared to retain more oligosaccharides for induction. Bioresour Technol .101(2):717–723.
• Longo, M.A., & Sanromán, M.N.,(2006). Production of food aroma compounds: Microbial and enzymatic methodologies. Food Technol Biotechnol .44:335–353..
• Manivannan, A.,& Narendhirakannan, R., (2014) Response surface optimization for co-production of cellulase and xylanase enzymes by Trichoderma reesei NRRL–3652. Int J ChemTech Res .6(7):3883.
• Millar,G.L.,(1959). use of dinitrosalicylic and reagent for determination of reducing sugar. Analytical chemistry.31:426-428.
• Nathan,V.K.,Rani, M.E., Rathinasamy,G., and Dhiraviam,K.N.,(2017). Low molecular weight xylanase from Trichoderma viride VKF3 for Bio-bleaching of newspaper pulp. Bio Resources.12(3):5264-5278.
• Pandey, A., (2003). Solid-state fermentation. BioChemical Engineering Journal. 13: 81-84.
• Pirota,R.D.P.B.;Delabona,P.S.,Farinas,C.S.,(2014).Simplification of the biomass to ethanol conversation process by using the whole medium of filamentous fungi cultivated under solid-state fermentation. Bioenergy Res.7:744-752.
• Ramasamy, S., Balakrishna, H.S., Selvaraj, U.,and Uppuluri, K.B., (2014) Production and statistical optimization of oxytetracycline from Streptomyces rimosus NCIM 2213 using a new cellulosic substrate, Prosopis juliflora. BioResources 9(4):7209–7221.
• Srikanth, R., Siddartha, G., Reddy, C.H.S., Harish, B., Ramaiah, M.J.,and Uppuluri, K.B., (2015) Antioxidant and anti-inflammatory levan produced from Acetobacter xylinum NCIM2526 and its statistical optimization. Carbohydr Polym. 123:8–16.
• Taibi,Z.,Saoudi,B.,Boudelaa,M.,Trigui,H.,Belghith,H., Gargouri,A.,and Ladjama,A., (2012). Purification and biochemical characterizationof a highly thermostable xylanase from Actinomadura sp. Strain Cpt20 isolated from poultry compost. Appl Biochem Biotechnol.166(3):663–679.
• Venkatesh,M., & Girija,D.,(2009). Micrbial pectinase from tropical fruit Wastes. Journul of Tropical Agriculture. 47(1):67-69.
• Walia,A.,Guleria,S.,Mehta,P.,Chauhan,A., and Prakash,J.,(2017). Microbial xylanases and their industrial application in pulp and paper biobleaching:a review.Biotech.7(11):1-12.
• Walter,M.,Jaklitsc,G.J.,Sarah,L.M., and Bing,S.L.,(2006). Hypocrearufa/ Trichoderma viride: a reassessment and description of five closely related specieswith and without warted condidia. Stud Mycol USA .56(1):135-177.
• Zhang, L., Wang, X., Ruan, Z., Liu, Y., Niu, X., Yue, Z., Li, Z., Liao, W.,and Liu, Y.,(2014) Fungal cellulase/xylanase production and corresponding hydrolysis using pretreated corn stover as substrates. Appl Biochem Biotechnol. 172(2):1045–1054.
• Kachlishvili, E., Penninckx, M.J., Tsiklauri, N., and Elisashvili, V., (2006). Effect of nitrogen source on lignocellulolytic enzyme production by white-rot basidiomycetes under solid-state cultivation. World Journal Microbiol Biotechnol .22(4):391–397.
• Gautam, S.P., Bundela, P.S., Pandey, A.K., Khan, J., Awasthi, M.K.,and Sarsaiya, S., (2011) Optimization for the production of cellulase enzyme from municipal solid waste residue by two novel cellulolytic fungi. Biotechnol Res Int.2011:1-8. doi:10.4061/2011/810425.
• Sun, X., Zhang, R.,and Zhang, Y. (2004) Production of lignocellulolytic enzymes by Trametes gallica and detection of polysaccharide hydrolase and laccase activities in polyacrylamide gels. J Basic Microbiol. 44(3):220–231.
• Kapich, A., Prior, B., Botha, A., Galkin, S., Lundell ,T., and Hatakka, A., (2004). Effect of lignocellulose-containing substrates on production of ligninolytic peroxidases in submerged cultures of Phanerochaete chrysosporium ME-446. Enzyme Microb Technol. 34(2):187–195.
منشور
2022-09-16
كيفية الاقتباس
sakkour, samaher, محمدر., سليمانش., & نقشون. (2022). أمثلة تحديد الشروط المثلى لإنتاج الكزيليناز من قبل Trichoderma viride باستخدام منهجية سطوح الاستجابة. مجلة جامعة حماة, 5(6). استرجع في من https://hama-univ.edu.sy/ojs/index.php/huj/article/view/894