إنزيم زيلانيز فريد مقاوم لسكر الزيلوز لخفض تكاليف إنتاج الوقود الحيوي والاخشاب والمنسوجات والورق والعصائر والزيوت النباتية
اسم الباحث : ا.د. عفاف سع الدين فهمي
ا.د.م أسامة محمد طاهر إبراهيم حجازي
د. محمد إبراهيم الخنيزي
د. عبير جلال شقير
رشا عزوز محمد عزوز
د. رقية إبراهيم بسيوني
د. أمل زهير بركات
ا.د.م. سمية شاكر
د. ولاء حسين سلامة
الشعبة : الهندسة الوراثية والبيوتكنولوچيا القسم: البيولوجيا الجزيئية
البريد الالكترونى : [email protected]
المحمول: 012226677571
العنوان : قسم البيولوچيا الجزيئية شعبة الهندسة الوراثية والبيوتكنولوجيا المركز القومى للبحوث
ملخص عربى :
إنزيم الزيلانيز هو إنزيم يقوم بهضم الزيلان الموجود بنسبة 30 إلى 50% في الليجنوسيليلوز الي سكريات عديد الوحدات من الزيلوز. وتعتبر المخلفات الزراعية والأخشاب والأوراق هي ألياف ليجنوسيليلوزية ولذلك إنزيم الزيلانيز له اهمية كبيرة في مجال التكنولوجيا الحيوية حيث يدخل في كثير من الصناعات المختلفة مثل انتاج الوقود الحيوي وتبيض الحيوي للأخشاب والمنسوجات والورق وإزالة الالياف من العصائر الطبيعية واستخراج الزيوت النباتية والقهوة. لهذا يعتبر إنتاج إنزيم الزيلانيز بكميات كبيرة وتحسين صفاته من إحدى أهم الأهداف لما له من عائد صناعي واقتصادي كبير. معظم الصناعات التي تحتاج إلى إنزيم الزيلانيز يعالج بها الليجنوسيليلوز فيزيائيا وكيميائيا فى وسط شديد الحامضية أو القلوية وعند درجات حرارة عالية لتكسير اللجنين وكشف الزيلان لهضمه بواسطة الزيلانيز، ولذلك من المهم توافر زيلانيز ثابت عند درجات الحرارة العالية وفي الأوساط شديدة الحامضية أو القلوية.
تحرر سكر الزيلوز الناتج من هضم الزيلان بفعل الزيلانيز يؤدي إلى تثبيط وتقليل النشاط الإنزيمي لإنزيم الزيلانيز. هذا يؤدي إلى استهلاك كميات كبيرة من الإنزيم وزياد تكلفة استخدام إنزيم الزيلانيز في الصناعة. للتغلب على هذه المشكلة تمت هندسة زيلانيز فريد مقاوم للزيلوز وراثيا داخل معاملنا من انزيم زيلانيز ثابت حراريا، والذي يستخدم بنجاح في التبيض الحيوي وإنتاج الوقود الحيوي على نطاق واسع. الزيلانيز الفريد المقاوم للزيلوز هو انزيم ينتج في بكتريا الكولاي. لتر واحد من مزرعة البكتيريا تنتج ما يقرب من 80 ملغ من البروتين النقي الذي يعادل 500000 وحدة نشاط انزيمي. الانزيم يحتفظ بالنشاط المرتفع على نطاق واسع من درجات الحموضة المختلفة ودرجة الحموضة المثلى هي 9. أيضا الانزيم يحتفظ ب 50٪ من النشاط التحفيزي في 82 درجة مئوية. مقاومة الزيلانيز المهندس وراثيا أعلى 3 مرات من مقاومة الزيلانيز الاصلي للزيلوز. الزيلانيز المقاوم للزيلوز يفقد نشاطه التحفيزي بعد 55 ساعة من الحضانة مع قش الأرز في درجة حموضة 7.5 وتحت درجة حرارة 50 مئوية، في حين يفقد الزيلانيز الاصلي نشاطه بعد 15 ساعة فقط من الحضانة مع قش الأرز في نفس الظروف.
