محمدعلی زارعی

غلات، حبوبات و دانه های روغنی بیشترین محصول کشت شده جهان را تشکیل می دهند. یکی از مهم ترین ترکیبات این محصولات، فیتیک اسید (میو- اینوزیتول 1،2،3،4،5،6 هگزا کیس فسفات) است. فیتیک اسید به علت داشتن شش گروه فسفات، دارای بار منفی قوی می باشد و به کمک این بار منفی خود می تواند با کاتیون های مثبت چند ظرفیتی، پروتئین ها و لیپیدها کمپلکس های نامحلولی تشکیل دهد. اغلب این کمپلکس های تشکیل شده، در pH فیزیولوژیک سلول نامحلول هستند و مانع فعالیت مناسب یاخته ها می-شوند. فیتازها گروه ویژه ای از فسفاتازها می باشند که هیدرولیز مرحله به مرحله فسفات را از مولکول فیتات به مشتقات میو- اینوزیتول با درجات فسفریلاسیون کمتر و فسفات معدنی انجام می دهند. فیتازها را بر اساس منشا می توان به انواع گیاهی، جانوری، مخمری، قارچی و باکتریایی و بر اساس مکانیسم های کاتالیتیکی به چهار گروه شامل: 1- هیستیدین اسید فسفاتاز 2- بتا پروپیلر فیتاز 3- اسید فسفاتاز بنفش 4- سیستئین فسفاتاز تقسیم بندی کرد. همچنین فیتاز ها را می توان بر اساس اولین محل دفسفریلاسون فیتیک اسید به سه گروه، 3-فیتاز، 6-فیتاز و 5-فیتاز و بر اساس pH بهینه، به دو گروه اصلی فیتازهای اسیدی و فیتاز های قلیایی تقسیم بندی کرد. فیتاز دارای کاربردهای مختلفی از جمله تغذیه دام و جیره غذایی، صنعت پالپ و کاغذ، تولید پراکسیدازها، تغذیه انسان و تهیه میو اینوزیتول فسفات می باشد. به علت کاربردهای زیاد و مهم فیتاز و نیز نیاز کشور به واردات فیتاز، و همچنین توجه به بالا بودن مقدار فیتیک اسید گندم جهت جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی، پیدا کردن موادی برای کنترل فعالیت این آنزیم اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش از اوره و SDS به عنوان دو واسرشتگر استفاده شد و تاثیرات آنها بر روی فعالیت فیتاز گندم واریته سرداری مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش برای استخراج آنزیم فیتاز از روش گیبسون و یولا با مختصر تغییراتی استفاده گردید. برای سنجش آنزیمی فیتاز و همچنین جهت سنجش اثر واسرشتگر های شیمیایی در چند غلظت مختلف واسرشتگر بر روی فعالیت فیتاز از روش سنتیک ((kinetic method استفاده شد. بلافاصله بعد از شروع واکنش در سه سیکل 5 دقیقه ای جذب محلول واکنش با استفاده از میکروپلیت ریدر در طول موج 405 نانومتر ثبت شد. به منظور مشخص کردن نوع مهار انجام شده توسط واسرشتگرهای دارای بیشترین درصد مهارکنندگی، از نمودار معکوس مضاعف استفاده شد. برای این منظور ابتداء سرعت واکنش آنزیمی فیتاز در حضور پنج غلظت مختلف سوبسترا، (312/0، 625/0، 125/1، 5/2 ، و 5 میلی مولار) اندازه گیری شد و نمودار معکوس مضاعف برای آن رسم شد. هر غلظت واسرشتگر در سه تکرار انجام و جذب در 405 نانومتر ثبت شد. در این پژوهش تعیین شد مقدار IC50 اوره در مقابل آنزیم فیتاز برابر است با 442/6 میلی مولار. و نیز غلظت های 50، 200 و 400 میلی مولار اوره در مقابل آنزیم فیتاز دارای مهار مرکب (رقابتی-نارقابتی) می باشند. همچنین تعیین شد مقدار IC50 سدیم دو دوسیل سولفات در مقابل آنزیم فیتاز برابر است با 76/1 میلی مولار. همچنین مشخص شد SDS در غلظت 1 میلی مولار در مقابل آنزیم فیتاز دارای مهار غیر رقابتی بوده و در غلظت های 2 و 4 میلی مولار از مهار مرکب (رقابتی-نارقابتی) تبعیت می کند. نتایج کلی نشان داد هر دو واسرشتگر اوره و SDS دارای توان مهارکنندگی آنزیم فیتاز می باشند. همچنین توان مهارکنندگی SDS بسیار بیشتر از اوره است ( حدود 5/3 برابر). در نهایت بررسی اتصال مولکولی و شبیه سازی دینامیک مولکولی واسرشتگرهای اوره و SDS بر روی آنزیم فیتاز موضوع مناسبی برای پژوهش های آینده با هدف دستیابی به مهارکننده های دارای کاربرد بالا می باشد.