وثيقة
Characterization of phytase enzymes from fungi isolated from Omani saline soils and their In vitro potential application as a poultry feed additive.
عناوين أخرى
توصيف إنزيم الفايتيز'phytase 'من الفطريات المعزولة من التربة العمانية المالحة واستخداماتها المحتملة كمضافات علفية لأعلاف للدواجن
الناشر
Sultan Qaboos University.
ميلادي
2022
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Phytases are enzymes that hydrolyse phytic acid into myo-inositol monophosphate and
soluble inorganic phosphates. In monogastric animals, phytase activity enhances the
absorbance of phosphorous and minerals and decreases the antinutrient activity of feed
phytate. The general objective of this study was to screen Omani saline soils for novel
fungal phytases suitable for application as feed additives for poultry diets. The study
hypothesized that soil salinity would exert selection pressure on fungal communities,
allowing for the isolation of less common fungal strains, and increasing the probability
of finding novel fungal phytases among the isolates. The initial phase showed saline soils
have a lower abundance of fungal colonies, but a higher abundance of morphologically
different strains. Sixteen fungi were isolated from five soil samples collected from
different sites in Muscat and Al-Batinah South Governorates. Ten Ca-phytate degrading
fungal isolates were selected for forming clear zones on Phytase Screening Media (PSM).
To further confirm their phytate degrading activity, the ten isolates were subjected to
quantitative assays and only seven isolates showed the release of extracellular
phosphorous between 318 and 1197 mg L
-1 when grown for six days at 37 C in broth
media supplemented with 0.5% Na-phytate. The fungal isolates able to release
extracellular P from phytate were identified by ITS sequencing as Penicillium vinaceum,
Penicillium citrinum, Aspergillus terreus and Citeromyces sp. The Citeromyces sp. strain
ITS sequence showed only 77% coverage with deposited sequences in NCBI.
Additionally, no literature has previously described biochemical characterization
phytases in Citeromyces sp. The pH-dependency of the phytase activity was assayed
between (pH = 2.0 to 9.0), and the enzyme's thermostability and thermodynamic
parameters were evaluated at temperatures between (30 to 80 C) with activity assays of
increasing duration (Time = 30 to 60 minutes). The optimum Na-phytase concentration
for the Citeromyces sp. phytase was 2.3 mM at pH = 4. Over 70% of the activity was
retained at acidic pH between (3.0 to 6.5) at high temperatures between (60 to 80 C),
while the maximum phytase assay was detected within 30 to 40 min. This study
demonstrates that our Citeromyces sp. isolate produces a novel thermotolerant acid
phytase. In addition, this enzyme showed the ability to remain active for 80 min
incubation under acid conditions of pH = 4.0 at 40 C and withstand temperatures up to
80 C. This novel phytase showed thermotolerant properties desired by industry and
therefore has a high potential for further biotechnological application as a feed enzyme
additive. Further in vitro and in vivo assays are recommended to test industrial
applications for this enzyme.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
الفايتيز'phytase 'هو إنزيم يعمل على تحليل حمض الفايتيك 'phytate 'سداسي الفوسفات وإنتاج الفوسفات الغير العضوي القابل للذوبان. في الحيوانات أحادية المعدة، يعزز نشاط إنزيم الفايتيز امتصاص الفوسفور والمعادن ويقلل من النشاط المضاد لحمض الفايتيك المضاف الى الاعالف الحيوانية. تهدف هذه الدراسة الى فحص التربة العمانية المالحة وعزل مجموعة جديدة من الفطريات والتي تكون مناسبة للتطبيق كمضافات علفية لعلف الدواجن. افترض ت الدراسة أن ملوحة التربة سوف تمارس ضغط على المجتمعات الفطرية في التربة، مما يسمح بعزل سالالت من الفطريات الاقل شيو ًعا "سالالت نادرة"، وزيادة احتمال العثور على إنزيمات فطرية جديدة بين العزالت المعزولة. أظهرت المرحلة الاولية أن التربة المالحة تحتوي على وفرة أقل من المستعمرات الفطرية، في المقابل يوجد بها وفرة أعلى من السالالت المختلفة شكليًا. تم عزل ستة عشر سلالة من السالالت الفطرية من خمس عينات من التربة جمعت من مواقع مختلفة. أظهرت عشر عزالت فطرية قدرتها على تحلي ل حمض الكالسيوم فايت يك phytate-Ca التي تم فحصها نوعيا من خلال المستنبتات الفطرية المزودة ب %0.5 من حمض الفايتيك Screening Phytase ". "Medium ولتأكيد نشاط العزالت الفطرية إلفراز انزيم الفايتيز ، خضعت العزالت العشر لفحص كمي وأظهرت 318 و 1197 مل جرام/لتر عند نموها لمدة ستة سبع عزالت فقط إطالق الفوسفور خارج الخلية حيث انتجت بين أيام عند درجة حرارة C 37 في وسط مغذي من المستنبتات الفطرية مزود بنسبة %0.5 من حمض الفايتيك. تم تعرفة العزالت الفطرية القادرة على انتاج إنزيم الفايتيز 'phytase 'مثل vinaceum Penicillium، ITS " منطقة تسلسل تحليل خلال من Citeromyces sp .Aspergillus terreus ،Penicillium citrinum للحمض النووي الرايبوزي". أظهرت نتائج تحليل تسلسل سلالة منطقة " ITS للحمض النووي الرايبوزي" للعزلة sp Citeromyces وجود نسبة تطابق 77 % فقط مع التسلسالت المودوعة في NCBI بالاضافة إلى ذلك، لم تصف أي دراسة سابقا التوصيف الكيميائي الحيوي لعمل انزيم الفايتيز "phytases". تم تقييم التوصيف الكيميائي الحيوي لنشاط إنزيم الفايتيز عبر الرقم الهيدروجيني بين )2.0 إلى 9.0(، وتم تقييم الثبات الحراري لإلنزيم والنشاط الديناميكي الحراري في درجات حرارة تراوحت بين )C 80 - 30 )مع فحص نشاط انزيم الفايتيز خلال الفترة بين )30 إلى 60 دقيقة(. أظهرت النتائج أن التركيز الامثل لحمض الصوديوم فايتيك "phytase- Na " mM 2.5 في الوسط الهيدروجيني 4 =pH. حيث أظهرت العزلة الفطرية sp Citeromyces قدرتها على انتاج أكثر من 70 % من نشاط إنزيم الفايتيز 'phytase 'في الوسط الحمضي عند الرقم الهيدروجيني بين )3.0 إلى 6.5(، وعند درجات حرارة عالية بين )60 - 80 C)، وكان أقصى انتاج إلنزيم الفايتيز خلال )30 إلى 40 دقيقة(. توضح هذه الدراسة أن Citeromyces sp ينتج إنزيم الفايتيز'phytase 'في الوسط الحمضي ويقاوم درجات الحرارة العالية. بالاضافة إلى ذلك، أظهر هذا الانزيم القدرة على البقاء نش ًط 60 دقيقة في الوسط الحمضي 4.0 = pH عند درجة الحرارة C 40 ا لمدة وتحمل حتى C .80 كما أظهر إنزيم الفايتيز'phytase 'خصائص المقاومة للحرارة المرغوبة لالستخدام في التطبيقات الصناعية، وبالتالي لديه إمكانات عالية لمزيد من تطبيقات التكنولوجيا الحيوية كمضافات إلنزيمات التغذية. وتوصي هذه الدراسة الى إجراء مزيد من الاختبارات في المختبر وفي الجسم الحي إلثبات مدى استخدام إنزيم الفايتيز'phytase 'المنتج في التطبيقات الصناعة لهذا الانزيم.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية
حجم الملف
1.66 ميغا بايت
1
0
