جداسازی، خالص‌سازی و تعیین ویژگی‌های بیوشیمیایی آنزیم کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از فلور میکروبی خاک‌های آلوده نفتی

Abstract

پژوهش حاضر با هدف خالص­سازی و شناسایی بیوشیمیایی آنزیم تجزیه­کننده فنول از باکتری­های موجود در خاک­های حاوی آلاینده­های نفتی انجام پذیرفت. پروتئین کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از باکتریAneurinibacillus migulanus Isolate ZNU05 استخراج و با استفاده از ستون کروماتوگرافی تبادل یونی Q-Sepharoseتخلیص شد. فعالیت آنزیم در pHهای مختلف بین 4 تا 9، محدوده دمایی20 تا 70 درجه سلسیوس، و در حضور نمک کلرید یون­های فلزی مختلفی مانند 2+ Ca، K+، Mn2+،Co2+ ،Zn 2+،Mg2+ ،­Cu2+، + Na و حلال­های گوناگون شامل اتانول، اتیل­استات، پترولیوم­اتر، استونیتریل، ان-آمیل­الکل، ان-هگزان و تولوئن ارزیابی شد. همچنین فعالیت این آنزیم با استفاده از سوبستراهای گوناگون مانند فنول، کتکول، بنزوئیک اسید، پیروگالول و آلفا ـ نفتول بررسی گردید. آنالیز پروتئین به روش SDS-PAGE بیانگر وجود تک باند پروتئینی با وزن مولکولی حدود 40 کیلودالتون بود. نتایج تعیین ویژگی آنزیم کتکول 1و2 دی اکسیژناز نشان داد که pH و دمای مطلوب به ترتیب 5/8 و 30 درجه سلسیوس بود. فعالیت کاتالیتیکی آنزیم در حضور یون­های کلرید کبالت و روی (5 میلی­مولار) و همچنین حلال آلی آمیل الکل، افزایش یافت، ولی دیگر یون­های فلزی و حلال­های آلی بکار رفته باعث کاهش و یا مهار فعالیت آنزیم شدند. از میان سوبستراهای مختلف بر روی فعالیت آنزیم، کتکول سوبسترای بسیار مطلوب­تری برای آنزیم بود، به طوری کهVmax و Km آنزیم برای این سوبسترا به ترتیب 959/8 واحد بر میلی­گرم و 992/4 میکرومول بر میلی­لیتر می­باشد.