اسم الباحث : عتاب عبد الأمير ابراهيم طه الموسوي
الكلية : كلية العلوم
الاختصاص : علوم الحياة
سنة نشر البحث : 2011
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
يعد انزيم اليوريكيز [EC 1.7.3.3] من إنزيمات الأكسدة والاختزال يعمل على أكسدة حلقة البيرمدين الموجودة في حامض اليوريك .
تهدف الدراسة الحالية البحث عن مصادر مايكروبية محلية لإنتاجها انزيم اليوريكيز وبمواصفات ملائمة للتطبيقات الطبية , تم اختبار 15 عزلة بكتيرية لمعرفة كفاءتها على إنتاج انزيم اليوريكيز بأستخدام الأوساط الصلبة والمزارع المغمورة في مرحلتي الغربلة الأولية والثانوية , اختيرت العزلة P.aeruginosa 7 لكونها الأفضل في إنتاج الانزيم .
حُددت الظروف المثلى لإنتاج انزيم اليوريكيز وذلك بأستخدام عصير التمر وبنسبة 0.05% كمصدر كاربوني واستخدام 0.3% من حامض اليوريك كمادة حاثة للأنزيم و 0.75% من فوسفات البوتاسيوم ثنائية الهيدروجين و 0.1% من كلوريد المغنسيوم .
كما وحُددت الظروف التنموية الأخرى المثلى لإنتاج الانزيم , اذ كان الاس الهيدروجيني الامثل لإنتاج الانزيم هو 6.5 اما فترة الحضانة المثلى فتكون بعد 24 ساعة وبدرجة حرارة 37 مْ اما سرعة الرج فكانت عند 150 دورة \ دقيقة وحجم لقاح 1% من حجم الوسط .
تم تنقية انزيم اليوريكيز من الوسط الزرعي لبكتريا P. aeruginosa بأستخدام خطوتين :
الاولى : الترسيب بواسطة استخدام كبريتات الأمونيوم 70% .
الثانية : التبادل الايوني بأستخدام المبادل الايوني DEAE –Cellulose إذ تم الحصول على عدد مرات تنقية 7.2 مرة و حصيلة انزيمية 42.8% وبلغ الاس الهيدروجيني الامثل لفعالية الانزيم (9 , 8.5) وان الانزيم ثابت في مدى أس هيدروجيني بين (9.5 , 8) . وان درجة الحرارة المثلى لفعالية الانزيم تكون هي 35 مْ ويبقى الانزيم محتفظاً بفعاليتهِ كاملةً عند درجة حرارة (40 – 25) مْ ولمدة 20 دقيقة .
أظهرت الدراسات الحركية لانزيم اليوريكيز ان العلاقة بين تركيز الركيزة (حامض اليوريك) وسرعة التفاعل تخضعان الى معادلة ميكالس منتن وقدرت الثوابت الحركية المتمثلة بثابت ميكالس Km والسرعة القصوى Vmax للأنزيم وتم تقديرها بأتباع طرائق ثلاث , إذ بلغت معدلات قيم ثابت ميكالس Km هو 0.0091 ملغم \ مل , اما السرعة القصوى Vmax فقد بلغت 6.68 مايكرومول \ مل . دقيقة , عند استخدام حامض اليوريك كركيزة .
دُرس تاثير بعض الايونات الفلزية حيث أوضحت النتائج ان كلوريدات النيكل الزئبق و الفضة من مثبطات الانزيم , كما ان استخدام كلوريد الحديد وبتركيز 1 ملي مولر يٌفقد من الانزيم فعاليتهُ 88.93% .
بينما يُعد كلوريد الصوديوم منشطاً قوياً لفعالية الانزيم اذ بلغت الفعالية المتبقية 216.44% عند استخدامهُ بنسبة 1 ملي مولر , كما ويُعد كلوريد المغنسيوم وكلوريد الكالسيوم من المنشطات ايضاً عند استخدامهما بتركيز 5 ملي مولر لتبلغ الفعالية المتبقية (129.62 , 170.35) % .
دُرس الاستخدام الطبي لانزيم اليوريكيز المنتج من العزلة المحلية P. aeruginosa 7 بتحديد تركيز حامض اليوريك في الدم من خلال استخدام انزيم اليوريكيز المستخلص من جذور الفجل الأبيض والمنقى باستخدام المبادل الايوني DEAE – Cellulose وأظهرت النتائج مدى كفاءة الانزيم المنتج محلياً في التقدير الكمي لتركيز حامض اليوريك في الدم من خلال مقارنته مع نتائج قياسية تم قياسها بواسطة العدة التشخيصية (RANDOX) .
Biochemical Study of Uricase Enzyme Produced From Pseudomonas aeruginosa Local Isolate
Uricase enzyme [ E. C. 1.7.3.3 ] from oxidoreductase enzymes , that catalyses the oxidation of uric acid , which act on open the pyrimidines ring of uric acid .
The ability of 15 bacterial isolates were tested to production uricase enzyme , by using the solid and submerged culture in the primary and secondary screening .
The isolate P.aeruginosa 7 was selected for it’s best in production of enzyme . the optimum fermentation condition for uricase enzyme production by P. aeruginosa 7 were examined . Results showed that used 0.05% syrup dates as carbon source, and used o.3% from uric as inducer , 0.75% from KH2PO4 , 0.1% from Mgcl2 .
The other optimum condition for production of uricase enzyme were selected , the optimum pH was 6.5 and incubation period was after 24 hrs. , and the optimum temperature 37 CO .
However the shaking was at 150 rpm , and inoculum volume was 1 from culture volume . uricase enzyme was purified from culture filtrate of P. aeruginosa 7 by two steps of purification techniques :
First steps : ammonium sulfate 70 % saturation
The second step : include ion exchange chromatograpHy on DEAE – Cellulose . uricase was purified by 7.2 fold with yield 43.79 % .
Uricase showed optimum pH (8.5 – 9) and pH stability was in the range of (8 – 9.5) . the temperature optimum of uricase enzyme was 35 Co . and the thermostable for uricase enzyme to observe that the enzyme was retain reserved by perfect activity at (25 – 40) Co and for 20 min.
The kinetic of uricase enzyme that representation by Km and Vmax was investigation and to be whole estimation by followed by three method , the rang value of Km was reached to 0.0091 mg / ml . However the Vmax was reached to 6.68 µM / ml . min. , by using the uric acid as a substrate .
The effective of some metal ion was studied and the result showed that the NiCl , AgCl2 and HgCl inhibiters , and added to this using 1 mM from FeCl2 was to lose 88.93 % from enzyme activity . Whereas NaCl enhance the enzyme activity that reached to 216.448 % if using 1 mM from it , Mgcl2 , CaCl2 were consider enhancer to the enzyme activity if using at concentration 5 mM and the residue activity was reached to (170.35 and 129.62) % respectively .
The medical application for uricase enzyme that product from local isolate P. aeruginosa 7 was studied to diagnosis the concentration of uric acid on the blood . Through using peroxidase enzyme that extract from horseradish , and the result showed the qualification of enzyme to detect the uric acid in the blood through comparative it with the stander result measuring by (RANDOX) Kit .