Bacillus subtilis E9からのエステルラーゼ産生に有効な基質としてのパイナップル皮抽出物

Pineapple Peel Extract as an Effective Substrate for Esterase Production from Bacillus subtilis E9.

• Padinjarakavil Soumya
• Jayachandran Kochupurackal

抄録

エステラーゼは、ヒドロラーゼクラスの酵素に属し、エステル結合の開裂と形成を触媒する。パイナップル廃棄物を濃縮した土壌から分離されたエステラーゼ産生株E9とE46は、それぞれ枯草菌E9と枯草菌E46と同定された。さらに、培地の最適化研究のために、基底培地で10 U/mgのエステラーゼ活性を有する枯草菌E9を選択した。有機溶媒や果皮抽出物の影響を含むいくつかの要因について、一因子ずつ最適化法と統計モデルを用いて検討した。その結果、pH6.5、培養時間25h、パイナップル果皮アセトン抽出物1.8%v/vの最適条件で、250.50U/mgの酵素産生量の増強が得られた。4段階の精製により、酵素の純度が1.5倍に向上し、回収率は5.3％、比活性は384U/mgであった。酵素の単量体性と分子量（45 KDa）はSDS PAGEにより決定し、ザイモグラム解析により活性を確認した。精製画分の基質特異性は、低鎖長のエステルに対して高い活性を示し、酵素がエステラーゼであることを示していた。酵素のKは1.12mM、Vは1.18mMであった。

Esterase, belonging to hydrolase class of enzymes catalyzes the cleavage and formation of ester bonds. Esterase producing isolates E9 and E46, isolated from pineapple waste enriched soil were identified as Bacillus subtilis E9 and Bacillus sp. E46 respectively. Bacillus subtilis E9 with 10 U/mg esterase activity in basal media was further chosen for media optimization studies. Several factors including the effect of organic solvents and fruit peel extracts were studied by one factor at a time optimization method and statistical models. An enhanced enzyme production of 250.50 U/mg could be obtained under the optimal conditions of pH 6.5, incubation time 25 h and 1.8%v/v of acetone extract of pineapple peel. The four-stage purification improved the purity of the enzyme by 1.5-fold with 5.3% recovery and specific activity of 384 U/mg. The monomeric nature and the molecular weight (45 KDa) of the enzyme were determined by performing SDS PAGE and its activity was confirmed by zymogram analysis. The substrate specificity of the purified fraction exhibited a higher activity towards lower chain length esters, indicating the enzyme as esterase. The partially purified esterase showed an optimal temperature of 40 °C at an optimum pH of 7. K and V of the enzyme were 1.12 mM and 1.18 mM of released pNP · min respectively.