Microbial keratinase production using chicken feather waste

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

Chicken feathers are one of the greatest sources of keratin. These wastes, on the otherhand, can be converted into valuable resources. This current study was conducted tovalorize these keratinized wastes to produce microbial keratinase, using the microbespresent on feathers. 15 keratinolytic bacterial strains and 15 keratinolytic fungal strainswere isolated. Among the isolates from the feathers, Aeromonas caviae was identified asan efficient keratinase producer. This bacterium showed high efficiency in featherdegradation (23 %) with a high enzyme activity of 42.59 U/mL at 72 h of cultivation. At168 h of cultivation, A. caviae produced 182.5 µg/mL of soluble protein. This solubleprotein contained 18 amino acids with their derivatives including; histidine, glycine,tryptophan, tyrosine, valine, and β-alanine, alanine, arginine, asparagine, creatine,glutamine, glutathione, isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, taurine, ornithine,proline, and threonine. The keratinase production conditions were optimized using theResponse Surface Method. The obtained enzyme was partially purified using ammoniumsulfate precipitation and dialysis. Under optimum conditions of PH 9 and 80 °C akeratinase activity of 48.54 U/mL was obtained. The partially purified keratinase wascharacterized as a serine protease. It was activated by K+, Mg2+, Zn2+, and Na+, salts, andsolvents including, SDS, Triton X-100, DMSO, Isopropanol, and TWEEN 80 with anotable increase in activity of 6-10%. H2O2, 2-Mercaptoethanol, and acetonitrile slightlyinhibited the activity of keratinase. Moreover, the results revealed the ability of obtainablekeratinase to degrade other substrates including casein, gelatin and skim milk with higherrelative activity than the control. This study showed that keratinase produced by A. cavieaisolated from chicken feathers is a promising tool for different industrial applications.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0e738a5b-5102-4a6e-803a-2784f134675d

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

0e738a5b-5102-4a6e-803a-2784f134675d_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Afrah Hamed Abdullah Al-Subhiyah ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Bahjah Al Riyami","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Sivakumar Nallusamy","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Microbial keratinase production using chicken feather waste

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

يُعدُّ ريش الدجاج من أكثر مصادر الكيراتين المُهمَلة، والتي يمكن تحويلها من مجرد نفايات إلى موارد قيّمة. هدفت هذه الدراسة إلى تثمين هذه المخلفات الكيراتينية لإنتاج إنزيم الكيراتينيز الميكروبي باستخدام الكائنات الدقيقة الموجودة على الريش. المنهجية والنتائج: العزل الميكروبي: تم عزل 15 سلالة بكتيرية و15 سلالة فطرية قادرة على تحليل الكيراتين. أظهرت بكتيريا Aeromonas caviae (الإيروموناس كافيا) أعلى كفاءة في تحليل الريش (بنسبة 23%)، مع نشاط إنزيمي مرتفع (42.59 وحدة/مل خلال 72 ساعة من الزراعة). أنتجت هذه البكتيريا 182.5 ميكروغرام/مل من البروتين الذائب بعد 168 ساعة، واحتوى السائل البروتيني على 18 حمضًا أمينيًا ومشتقاتها، تشمل: الهيستيدين، الجلايسين، التريبتوفان، التيروزين، الفالين، الألانين، الأرجينين، الأسباراجين. الكرياتين، الجلوتامين، الجلوتاثيون، الآيزولوسين، اللايسين، الميثيونين، السيستين، التورين، الأورنيثين، البرولين، الثريونين. تحسين الظروف: باستخدام طريقة الاستجابة السطحية، تم الوصول إلى أعلى نشاط إنزيمي (48.54 وحدة/مل) تحت الظروف المثلى: الرقم الهيدروجيني = 9 درجة الحرارة = 80°م. جُزِّئَ الإنزيم بواسطة الترسيب بكبريتات الأمونيوم، وصُنِّف ضمن الإنزيمات المعدنية المحللة للبروتين. تأثير المحفزات والأملاح: زيادة النشاط الإنزيمي (6-10%) عند إضافة: أيونات المغنيسيوم، الصوديوم، الزنك. المُنظفات غير الأيونية (Triton X-100، Tween 80). ثنائي ميثيل سلفوكسيد، كحول الآيزوبروبانول. تثبيط طفيف للنشاط عند استخدام: الأسيتونيتريل، 2-مركابتوإيثانول، بيروكسيد الهيدروجين. الاستنتاج: أثبتت الدراسة أن إنزيم الكيراتينيز المنتَج من Aeromonas caviae ذو كفاءة عالية، مما يجعله مرشحًا واعدًا للتطبيقات الصناعية، خاصة في إعادة تدوير النفايات الكيراتينية وإنتاج الأحماض الأمينية المفيدة.

كلمات الباحثين

Aeromonas caviea, feather waste, feather degradation, amino acid composition, optimization of keratinase, characterization

إشراف وإعداد

الإشراف

Bahjah Al Riyami, Sivakumar Nallusamy

الإعداد

Afrah Hamed Abdullah Al-Subhiyah

الاقتباسات الببليوغرافية