گزارش نهایی طرح تحقیقاتی بررسی تولید آنزیم های موثر در سنتز قند رژیمی ایزومالت از قند ساکاروز

دیابت نوعی سندروم متابولیکی و شایعترین بیماری آندوکرین است تا جایی که از لحاظ آمار مرگ و میر رتبه سوم در بین بیماریصها را در دنیا دارد. در ایران بیش از ‮‭10‬ درصد مردم دارای دیابت نوع اول و دوم می باشند. بیماری دیابت باعث تشدید بیماری های مانند قلب و عروق و سرطان می شود. امروزه تغییر رژیم غذایی افراد را بهص عنوان بهترین راه جلوگیری و کنترل دیابت میصشناسند. بدین منظور استفاده از جایگزینصهای قندی بهصطور وسیع مورد توجه جوامع قرار گرفته است. ایزومالت یا پالاتینوز یکی از مهمصترین این قندهای رژیمی است که میصتواند بهصعنوان جایگزینی مناسب برای ساکارز استفاده شود. این قند مخلوط مولی برابری از ‭-D-Glucopyranosyl-(‬6،1‭)-Sorbit (GPS) ‬و ‭-D-Glucopyranosyl-(‬1،1‭)-Mannit (GPM) ‬میصباشد و به روش آنزیمی سنتز میصشود. تولید آنزیمی ایزومالت از ساکارز در دو مرحله تولید ایزومالتولوز و تبدیل آن به دو قند ،‮‭61‬‭-GPS ‬و ،‮‭11‬‭-GPM ‬انجام میصگیرد. مرحله دوم توسط آنزیم مانیتول-دهیدروژناز و سوربیتول دهیدروژناز کاتالیز میصگردد. در تحقیق حاضر، ژنهای کد کننده آنزیمهای بتا گالاکتوسیداز ،ساکارز ایزومراز ،مانیتول دهیدروژناز و سوربیتول دهیدروژناز یعنی ژنهای ‭sld ‬،‭mtld ‬،‭palI‬، ‭bgaB ‬از باکتریهای‭Geobacillus stearothermophilus‬، ‭Erwinia rhapontici‬، ‭Gluconobacter oxydans‬، ‭Pseudomonas fluorescence ‬در وکتور بیانی کلون شده صحت انجام کار توسط ‭PCR ‬تایید گردید. با استفاده از روش الکتروپوریشن به سویه B‮‭121‬‭(DE‬3‭)plysS Ecoli ‬ترانسفورم گردید و بیان آن مورد بررسی قرار گرفت. تخلیص پروتیین توسط روش کروماتوگرافی تمایلی ‭Ni-NTA ‬و با استفاده از ستون ‭Gel filtration ‬توسط دستگاه ‭FPLC ‬انجام گرفت‭. SDS-PAGE ‬حاصله از خالص سازی آنزیمها بیانگر این نکته می باشد که آنزیمها با خلوص بالا از سویه ‭E.coli ‬استخراج شده اند. پس از خالص سازی بهترین شرایط برای پایداری و فعالیت آنزیمها انتخاب شد. آزمایشات بیوشیمیای نشان دهنده فعالیت این آنزیمها به تنهای در شرایط ‭in vitro ‬می باشد. نتایج حاصل از فعالیت آنزیمها توسط دستگاه ‭HPLC ‬همراه با دتکتور ‭RI ‬نشان داد که آنزیم ساکارز ایزومراز را به ایزومالتولوز تبدیل کرده وسپس آنزیمهای مانیتول دهیدروژناز سوربیتول دهیدروژناز محصول واسط را به ،‮‭11‬‭-GPM ‬و قند ،‮‭61‬‭-GPS ‬تبدیل می کنند. علاوه بر این آنزیم بتا گالاکتوزیداز قابلیت تولید قند دیابتی گالاکتواولیگوساکارید می باشد. واژه های کلیدی: ایزومالت، ساکاروز ، ایزومراز، مانیتول دهیدروژناز، سوربیتول دهیدروژناز، بتا گالاکتوسیداز