Fulltext

Immobilization of Vibrio cholerae S1 (NAG) L-Glutaminase on Different Supports

تقييد انزيم الكلوتامينيز المستخلص من Vibrio cholerae S1 بامتزازه على مواد ساندة مختلفة.

Shatha Salman Hassan شذى سلمان حسن

Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم
ISSN: 20788665 24117986 Year: 2010 Volume: 7 Issue: 2 Pages: 969-976
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

Sixteen Vibrio isolates producing L-glutaminase were obtained from clinical and water samples , one isolate was selected according to its’ highest enzyme productivity , it was identified as Vibrio cholerae (NAG) and coded as V. cholerae S1. The bacteria was cultured in a liquid medium (containing L-glutamine) , L-glutaminase was extracted from the cells by ultrasonication , the enzyme was precipitated by 30 % saturation of ammonium sulphate , dialyzed and immobilized by adsorption on different supports including Sephadex G-100 , cellulose powder , starch , silica gel , glass beads and charcoal.Sephadex G-100 retained most of enzyme activity (90 %) followed by starch (78 %) , then silica gel and cellulose powder (71 %) while glass beads and charcoal retained 58 % only.The immobilized enzyme was subjected to different temperatures and pHs. The results showed that the immobilized enzyme is more stable than the free enzyme in different temperatures and pHs. Silica gel was the best matrix for protecting L-glutaminase against heat , it retained 52 and 22 % of the original activity after 2 hrs of incubation at 50 and 60 ۫c respectively while the free enzyme retained 30 and 10 % at the same conditions.The immobilized enzyme was more stable at pH 7 than at pH 4 or 10 . the enzyme adsorbed on Sephadex G-100 retained the maximum activity (98 %) at pH 7 for 2 hrs , while it was 73 % for the free enzyme.The immobilized L-glutaminase of V. cholerae S1 (with Sephadex G-100) was stored at 4 ۫c for 30 days , the remaining activity was 35 % , while it was 18 % for the free enzyme.It can be concluded from these results that V. cholerae S1 L-glutaminase can be immobilized on different inert materials, Sephadex G-100 is more suitable in this project , Silica gel can protect the enzyme against heat. In general the immobilized enzyme is more stable at different temperatures , pH and time than the free enzyme.

تـــــم الحصـول عـــــلـــى ست عشرة عزلة لبكتريا Vibrio منتجة لانزيم الكلوتامينيز (L-glutaminase) من نماذج سريرية ومياه ، وانتخبت عزلة واحدة اعتماداً على انتاجيتها الاعلى للانزيم ، وشخصت على انها Vibrio cholerae (NAG) واعطي لها الرمز S1.نميت البكتريا في وسط سائل (يحتوي على الكلوتامين) ، واستخلص الانزيم من الخلايا بعد تكسيرها بالموجات فوق الصوتية.ورسب الانزيم باستعمال كبريتات الامونيوم بنسبة اشباع 30% ، وتمت ديلزته ، ثم قيد بامتزازه على مواد ساندة مختلفة تضمنت السيفادكس (Sephadex G-100) ، ومسحوق السليلوز ، والنشا ، وهلام السليكا ، والخرز الزجاجية ، والفحم. بينت النتائج ان Sephadex G-100 يحتفظ بمعظم فعالية الانزيم (90 %) يعقبه النشا (78 %) ثم هلام السليكا والسليلوز (71 %) بينما أحتفظ الفحم والخرز الزجاجية بـ 58 % فقط من فعالية الانزيم.تم تعريض الانزيم المقيد والحر لدرجات حرارية وقيم رقم هيدروجيني مختلفة ، ولوحظ ان الانزيم المقيد اكثر ثباتاً من الانزيم الحر في درجات الحرارة المختلفة وقيم الرقم الهايدروجيني ، واظهر هلام السليكا حماية جيدة للانزيم في درجات الحرارة العالية إذ بقي محتفظاً بـ 54 % و 22 % من الفعالية الاصلية عند تعريضه لدرجة 50 و 60م لمدة ساعتين على التوالي في حين احتفظ الانزيم الحر بـ 30 % و 10 % في هاتين الدرجتين.لوحظ ان الانزيم المقيد اكثر ثباتاً برقم هايدروجيني 7 مما عليه برقم 4 او 10 واحتفظ الانزيم المقيد بالسيفادكس (Sephadex G-100) باعلى نسبة فعالية (98 %) عند الرقم الهايدروجيني 7 لمدة ساعتين بينما احتفظ الانزيم الحر بـ 73 % في الظروف نفسها. وعندما حفظ الانزيم المقيد بدرجة 4م لمدة شهر بقي محتفظاً بـ 35 % من فعاليته قياساً بالانزيم الحر الذي احتفظ بـ 18 %.من هذه النتائج يتبين ان انزيم الكلوتامينيز المنتج من بكتريا V. cholerae S1 يمكن تقييده بطريقة الامتزاز على مواد مختلفة ، وان Sephadex G-100 مادة ملائمة لتقييده والحفاظ على فعالية عالية ، وان هلام السليكا يحمي الانزيم من الحرارة العالية بشكل افضل من غيره والانزيم المقيد عموماً اكثر ثباتاً من الانزيم الحر في درجات الحرارة وقيم الرقم الهيدروجيني المختلفة فضلاً عن ثباته الخزني.

Keywords

Vibrio cholerae --- L-glutaminase --- Sephadex G-100 --- immobilization