Recherche des amylases chez une nouvelle collection d'actinomycetes avec une application biotechnologique

Abstract

Amylases are enzymes belonging to the glycoside hydrolase family, capable of hydrolyzing the α-1,4-glycosidic bonds of starch to produce simpler sugars such as maltose and glucose. In the context of the production of amylolytic enzymes in microorganisms, three mesophilic actinomycetes strains (S331, S351, F222) were tested for their ability to produce amylases. For this, the strains were cultivated on solid media containing starch used as the main carbon source. Amylolytic activity was demonstrated through qualitative and quantitative tests. The qualitative tests performed on iodine agar revealed the formation of clear halos around the colonies, indicating the hydrolysis of starch, which confirms that the three strains studied are capable of producing amylases. Among them, strain S351 proved to be the most active, with an enzymatic activity of 77.468 UI/ml. It was therefore selected for the production and characterization of the secreted amylases. The biochemical characterization of the produced enzymes showed that the optimum pH is 7, and the optimal temperature for enzymatic activity is 35 °C. The effect of certain metal ions on enzymatic activity was also studied, and the results obtained revealed an activating effect of all the tested ions on amylolytic activity. The two best activators are: Mn²⁺, Zn²⁺. The results obtained after an application trial confirm that strain S351 is a good producer of amylases with interesting enzymatic properties in biotechnological applications, particularly in the detergent industry for the removal of organic stains such as chocolate. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- الأميلازات هي إنزيمات تنتمي إلى عائلة الجليكوسيداز الهيدرولاز، قادرة على تحليل الروابط α-1,4-جليكوسيدية للنشاء من أجل إنتاج سكريات أبسط مثل المالتوز والجلوكوز. في إطار إنتاج الإنزيمات الأميليوليتية لدى الكائنات الدقيقة، تم اختبار ثلاثة سلالات من الأكتينوميسيتات المتوسطة الحرارة (S331، S351، (F222 لقدرتها على إنتاج الأميلاز. لهذا، تم زراعة السلالات على أوساط صلبة تحتوي على النشاء المستخدم كمصدر رئيسي للكربون. تم إثبات النشاط الأميليوليتي من خلال اختبارات نوعية وكمية. أظهر الاختبار النوعي الذي أُجري على الجلوز مع اليود تكوين هالات واضحة حول المستعمرات، مما يشير إلى تحلل النشاء، مما يؤكد أن السلالات الثلاث المدروسة قادرة على إنتاج الأميلاز. من بينها، تبين أن السلالة S351 هي الأكثر نشاطًا، حيث بلغت نشاطها الإنزيمي 77,468 وحدة دولية/مل. لذلك تم اختيارها لإنتاج وتوصيف الأميلازات المفرزة. أظهرت الخصائص البيوكيميائية للإنزيمات المنتجة أن الرقم الهيدروجيني الأمثل هو 7، وأن درجة الحرارة المثلى للنشاط الإنزيمي هي 35 درجة مئوية. تمت دراسة تأثير بعض الأيونات المعدنية على النشاط الإنزيمي أيضًا، وقد أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها تأثيرًا منشطًا لجميع الأيونات التي تم اختبارها على النشاط الأميليوليتي. أفضل منشطين هما: Mn²⁺، Zn²⁺ النتائج التي تم الحصول عليها بعد اختبار التطبيق تؤكد أن السلالة S351 تشكل منتجًا جيدًا للأميلازات التي تتمتع بخصائص إنزيمية مثيرة للاهتمام في التطبيقات البيوتكنولوجية، لا سيما في صناعة المنظفات لإزالة البقع العضوية مثل بقع الشوكولاتة. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Les amylases sont des enzymes appartenant à la famille des glycosides hydrolases, capables d’hydrolyser les liaisons α-1,4-glycosidiques de l’amidon afin de produire des sucres plus simples tels que le maltose et le glucose. Dans le cadre de la production d’enzymes amylolytiques chez les microorganismes, trois souches d’actinomycètes mésophiles (S331, S351, F222), ont été testées pour leur capacité à produire des amylases. Pour cela, les souches ont été cultivées sur des milieux solides contenant de l’amidon utilisé comme principale source de carbone. L’activité amylolytique a été mise en évidence par des tests qualitatif et quantitatif. Le test qualitatif réalisé sur gélose à l’iodine à révélé la formation de halos clairs autour des colonies, indiquant l’hydrolyse de l’amidon, ce qui confirme que les trois souches étudiées sont capables de produire des amylases. Parmi elles, la souche S351 s’est révélée la plus active, avec une activité enzymatique de 77,468 UI/ml. Elle a donc été sélectionnée pour la production et la caractérisation des amylases sécrétées. La caractérisation biochimique des enzymes produites a montré que l’optimum de pH est de 7, et que la température optimale d’activité enzymatique est de 35 °C. L’effet de certains ions métalliques sur l’activité enzymatique a également été étudié, les résultats obtenus ont révélé un effet activateur de l’ensemble des ions testés sur l’activité amylolytique, Les deux meilleurs activateurs sont : Mn²⁺, Zn²⁺. Les résultats obtenus après un essai d’application confirment que la souche S351 constitue un bon producteur d’amylases présentant des propriétés enzymatiques intéressantes dans des applications biotechnologiques, notamment dans l’industrie des détergents pour l’élimination des taches organiques telles que les taches de chocolat.