Optimization of Conditions for Protease Production from Aspergillus niger under Solid State Fermentation

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

The main objective of this study was to optimize the conditions for protease production by Aspergillus niger under solid state fermentation using locally available agricultural substrates. Fifty one fungal isolates were recovered from different sources. The isolates have shown typical A. niger characteristics and they were screened for the production of protease enzyme. Screening was done qualitatively using the Agar Plate Assay and the isolates that gave the widest hydrolysis zone diameters were quantitatively screened in submerged culture using the shake flask method. A.niger isolate that showed the highest production value in the shake flask assay was tested for protease production potential in solid state fermentation using five different agro-waste substrates, viz. wheat bran, Mesquite (Prosopis juliflora) fruit powder, sorghum flour, ground pods of Mimosa pudica and groundnut fruit peel. Agro-waste substrates have been moistened either with water or with a salt solution containing (%): NaCl (0.5), Mg2SO4.7H2O (0.2), KH2PO4 (1.0) and NH4NO3 (0.5). The culture conditions that affect production capacity were then investigated. These included: medium pH, incubation period, inoculum’s size as well as type and concentration of the optimum carbon and nitrogen sources. Results showed that 30 of the fungal isolates have shown typical A.niger characteristics. Of these,16(53%) have shown clear zones of casein hydrolysis on skimmed milk agar. The maximum activity of the produced protease (15.42U/ml) was recorded for isolate NAF6ii while the minimum (6.45U/ml) was recorded for isolate NAF7i. Therefore A.niger isolate NAF6ii has been selected for production of protease by solid state fermentation using the five agro-materials as substrates. NAF6ii recorded the maximum protease activity (12.60U/ml) when Mesquite fruit powder has been moisturized either with salt solution or with water (11.46U/ml). Results have also shown that the optimum conditions for protease enzyme production were: 3.0% of spores’ inoculum (16.80U/ml), pH 7.0 (18.19U/ml), 5.0% of NH4NO3 as a nitrogen source (13.28U/ml), 3.0% of fructose as a carbon source (11.38U/ml) during 96hrs incubation period. These results indicate the potentiality of this fungus as a source for protease production. In addition, the proteases produced from the treatment of local agro-waste could be used in a variety of industrial applications.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

fb5db5f3-72c4-4391-8a27-c40f15c0b433

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1613811_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Marmar Abdel Rahman El Siddig","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Nafisa Saddig Ali Ahmed","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Shaza Gamal Mohammed","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Optimization of Conditions for Protease Production from Aspergillus niger under Solid State Fermentation

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

الغرض من هذه الدراسة هو تحسين ظروف إنتاج الإنزيم المحلل للبروتينات (البروتييز) بواسطة فطر الرشاشيات السوداء (Aspergillus niger) في وسط تخمير صلب بإستخدام ركائز من مخلفات الزراعة المتوفرة محلياً. عُزلت واحد وخمسون عزلة من الفطريات من مصادر مختلفة وأستخدمت العزلات التي أظهرت الخصائص التشخيصية لفطر A.niger لإختبارات المسح لإنتاج إنزيم البروتييز. أُجري المسح لكل العزلات نوعياً بإستخدام طريقة طبق الآجار ثم أُختيرت العزلات التي أظهرت نطاقات واسعة لتحليل الكيزين في إنتاج البروتييز كمياً بإستخدام طريقة المزرعة المغمورة . تم إختيار العزلة التي أظهرت أعلى قيم لنشاط الإنزيم لإختبار كفائتها في الإنتاج على الركائز الصلبة المختارة وهي: نخالة القمح، مسحوق ثمرة نبات المسكيت، دقيق الذرة، مسحوق قرن نبات الست المستحية وقشرة الفول السوداني. تم ترطيب هذه الركائز مسبقاً بالماء أو بمحلول ملحي يتكون من (%): كلوريد الصوديوم (0.5)، كبريتات الماغنسيوم المائية السباعية (0.2)، فوسفات البوتاسيوم ثنائية الهيدروجين (1.0) ونترات الأمونيا (0.5). بعد ذلك تم إختبار وتحديد ظروف التخمير التي تعطي أعلى إنتاج للإنزيم. شملت هذه الظروف الأس الهيدروجيني pH للوسط، فترة التحضين، حجم اللقاح وكذلك نوع وتركيز كلٍ من مصدر الكربون والنتروجين المناسبين. أوضحت النتائج أن من الثلاثين من عزلة فطرية التي تميزت بالخصائص التشخيصية لفطر A.niger ، 16 (53.3%) عزلة أظهرت نطاق واضح لتحليل بروتين الكيزين في آجار اللبن منزوع الدسم مما يدل على مقدرتها على إنتاج إنزيم البروتييز. كما أوضحت نتائج التخمير على المزرعة المغمورة أن عزلة NAF6ii لها أكبر نشاط لإنزيم البروتييز (15.42 وحدة/مل) بينما سجلت العزلة NAF7i النشاط الأدنى (6.45 وحدة/مل). تم إختيار عزلة NAF6ii لإختبار إنتاج البروتييز على المزرعة الصلبة بإستخدام ركائز المواد الزراعية. سجلت NAF6ii أعلى نشاط للبروتييز عند إستخدام مسحوق ثمرة المسكيت المبللة إما بالمحلول الملحي (12.60 وحدة/مل) أو بالماء (11.46 وحدة/مل). كذلك أوضحت النتائج أن أعلى نشاط للبروتييز قد نتج عند تحسين ظروف التخمير كالتالي: 3.0% من اللقاح (16.80 وحدة/مل)، أس هيدروجيني 7.0 (18.19 وحدة/مل)، 5% من نترات الأمونيا كمصدر للنتروجين (13.28 وحدة/مل)، 3% من الفركتوز كمصدر للكربون (11.38 وحدة/مل) خلال 96 ساعة من التحضين. توضح النتائج أنه يمكن إعتبار هذا الفطر مصدراً لإنتاج إنزيم البروتييز كما يمكن إستخدام البروتييز الناتج من معالجة مخلفات الزراعة المحلية في العديد من التطبيقات الصناعية.

إشراف وإعداد

الإشراف

Marmar Abdel Rahman El Siddig, Shaza Gamal Mohammed

الإعداد

Nafisa Saddig Ali Ahmed

الاقتباسات الببليوغرافية