1-1. مقدمه 2
1-2. تعریف آنزیم 2
1-3. تاریخچه آنزیم 2
1-4. ساختار آنزیم 4
1-5. تقسیم‌بندی آنزیم‌ها 5
1-6. تاریخچه آنزیم پروتئاز. 6
1-7. عملکرد پروتئازها 6
1-8. تخمیرحالت جامد 7
1-9. ضرورت انجام پروژه 8
1-10. اهداف این پروژه 8
فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10
2-1. مقدمه 11
2-2. پروتئازها 11
2-3. منابع پروتئازها 12
2-3-1. پروتئازهای گیاهی. 12
2-3-2. پروتئازهای حیوانی. 13
2-3-3. پروتئازهای میکروبی. 13
2-4. تقسیم بندی پروتئازها 16
2-5. پروتئازهای قلیایی. 19
2-6. مکانیزم عمل پروتئازها 22
2-7. کاربردهای صنعتی آنزیم پروتئاز. 22
2-7-1. صنعت مواد شوینده 23
2-7-2. صنایع غذایی. 24
2-7-3. صنعت چرم 25
2-7-4. صنعت عکاسی. 26
2-7-5. صنایع دارویی. 26
2-7-6. مدیریت محیط زیست.. 27
2-8. تولید آنزیم پروتئاز. 27
2-9. تخمیر حالت غوطه ور. 28
2-9-1. تخمیر حالت جامد 29
2-9-2. مقایسه سیستم‌های تخمیر جامد و غوطه‌ور. 29
2-9-3. انتقال جرم در تخمیر حالت جامد 30
2-9-4. عملیات انتقال جرم در مقیاس ماکرو. 31
2-9-5. عملیات انتقال جرم در مقیاس میکرو. 32
2-9-6. انتقال اکسیژن. 32
2-9-7. نفوذ آنزیم‌ها 33
2-9-8. جنبه‌های انتقال حرارت.. 34
2-9-9. میکروارگانیزم‌های مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 35
2-9-10. کاربردهای تخمیر حالت جامد 37
2-9-11. آنزیم‌های بدست آمده از فرآیند تخمیر جامد 38
2-10. طراحی بیوراکتور. 39
2-11. انواع بیوراکتورهای مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 40
2-11-1. بیوراکتورهای سینی‌دار. 41
2-11-2. بیوراکتورهای بستر‌پرشده 42
2-11-3. بیوراکتورهای استوانه ای‌دوار. 43
2-11-4. بیوراکتورهای بستر‌سیال. 45
2-12. مراحل عمومی برای انجام فرآیند SSF در داخل بیوراکتور. 46
2-13. عوامل مؤثر در تولید پروتئاز در فرآیند SSF در داخل بیوارکتور. 47
ها 48
3-1. مقدمه 49
3-2. تجهیزات مورد استفاده 49
3-3. تعیین مشخصات سوبسترا 50
3-3-1. محاسبه میزان خاکستر. 50
3-3-2. محاسبه میزان رطوبت.. 51
3-3-3. محاسبه میزان قند موجود در سوبسترا 51
3-3-4. محاسبه میزان پروتئین. 52
3-3-5. تعیین درصد مواد استخراجی. 54
3-3-6. تعیین درصد سلولز. 54
3-3-7. تعیین درصد لیگنین. 55
3-3-8. تعیین درصد همی‌سلولز. 55
3-3-9. محاسبه اندازه ذرات سوبسترا 55
3-4. میکروارگانیسم و محیط کشت.. 56
3-4-1. انتخاب میکروارگانیسم 56
3-4-2. مشخصات میکروارگانیسم 57
3-4-3. محیط کشت.. 57
3-4-4. تهیه مایه تلقیح. 59
3-4-5. منحنی رشد باکتری. 60
3-4-6. تعیین pH بهینه باکتری. 60
3-5. تخمیر حالت جامد 61
3-6. نمونه‌گیری و استخراج آنزیم از سوبسترای تخمیر‌یافته 63
3-7. فعالیت پروتئاز. 64
3-7-1. منحنی استاندارد تیروزین. 65
3-8. بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور سینی‌دار  66
3-8-1. تأثیر نوع سوبسترای جامد 66
3-8-2. تأثیر مدت زمان تخمیر. 67
3-8-3. اثر دما 67
3-8-4. تأثیر pH. 67
3-8-5. اثر پارامترهای مختلف بر روی استخراج آنزیم 68
3-8-6. تأثیر رطوبت اولیه سوبسترا 68
3-8-7. تأثیر رطوبت داخلی راکتور. 68
3-8-8. تأثیر اندازه ذرات.. 68
3-8-9. تأثیر میزان تلقیح. 69
3-8-10. تأثیر غنی‌سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 69
3-8-11. تأثیر pH بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 69
3-8-12. تأثیر دما بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 70
3-9. کاربردهای آنزیم تولیدی. 71
3-9-1. افزودنی به مواد شوینده 71
3-9-2. پردازش چرم 71
3-9-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های عکاسی و آزاد سازی نقره 72
3-10. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 72
فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73
4-1. مقدمه 74
4-2. محاسبه خصوصیات سبوس گندم 74
4-3. منحنی رشد باکتری. 75
4-4. pH بهینه رشد باکتری. 75
4-5. بررسی پارامترهای مختلف بر تولید پروتئاز. 76
4-5-1. تأثیر مدت زمان تخمیر. 76
4-5-2. بررسی تأثیر نوع سوبسترای جامد 78
4-5-3. بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج پروتئاز. 79
4-5-4. تأثیر pH ابتدایی. 82
4-5-5. بررسی دمای داخل بیوراکتور. 82
4-5-6. تأثیر رطوبت ابتدایی سوبسترا 84
4-5-7. تأثیر رطوبت داخلی بیوراکتور. 85
4-5-8. تأثیر اندازه ذرات.. 86
4-5-9. تاثیر میزان مایه تلقیح. 87
4-5-10. بررسی تأثیر غنی سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 87
4-6. بهینه سازی شرایط فعالیت پروتئازی آنزیم 92
4-6-1. تعیین pH بهینه فعالیت آنزیم 92
4-6-2. تعیین دمای بهینه فعالیت آنزیم 94
4-6-3. تعیین pH پایداری آنزیم 95
4-6-4. تعیین دمای بهینه پایداری آنزیم 96
97
4-7-1. عملکرد پروتئاز قلیایی به عنوان افزدونی به شوینده 97
4-7-2. موزدایی از پوست.. 98
4-7-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های X-Ray. 99
4-8. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 100
گیری و پیشنهادها 103
5-1. نتیجه‌گیری. 104
5-2. پیشنهادها 106
فهرست اشکال
فصل1  1
مقدمه  1
مکانیزم اثر آنزیم بر روی انرژی واکنش.. 3
شماتیکی از مدل‌های ارائه شده برای جایگاه فعال آنزیمی، (1): مدل قفل و کلید، (2): مدل القایی  4
نقش پروتئازها در کاتالیز کردن پیوندهای پپتیدی.. 7
فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10
ارتباط فرآیندهای میکرو و ماکرو در فرآیند تخمیر حالت جامد 32
بیوراکتور سینی‌دار. 42
بیوراکتور بسترپرشده بصورت افقی و عمودی.. 43
بیوراکتور استوانه ای‌دوار. 44
بیوراکتور بستر‌سیال. 45
ها 48
منحنی استاندارد گلوکز. 52
منحنی استاندارد پروتئین. 53
56
نمایی از بیوراکتور مور استفاده جهت تولید پروتئاز در تخمیر حالت جامد 62
دیاگرام شماتیک بیوراکتور سینی‌دار. (1) پمپ، (2) نمایشگر و کنترلر دما و رطوبت، (3) نازل                                                                                                  (4) المنت حرارتی، (5) سینی، (6) فن، (7) حسگر دما، (8) حسگر رطوبت.. 63
نمونه 5گرمی سوبسترای تخمیریافته، (1) : قبل از تخمیر، (2): پس از تخمیر. 64
منحنی استاندارد تیروزین. 66
فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73
. منحنی رشد باکتری.. 75
77

تأثیر زمان تخمیر بر روی محتوای پروتئین کل. 78
79
80
81
81
82
83
84
85
86
87
89
89
91
91
93
اثر دما بر فعالیت آنزیم پروتئاز. 94
95
96
97
بعنوان افزودنی به شوینده، (1) کنترل،                                               (2) اثر شوینده تجاری بر روی پارچه لکه شده، (3) اثر آنزیم و شوینده تجاری بر روی پارچه لکه شده 98
                                               (1) کنترل (2) نمونه پس از 16 ساعت انکوباسیون در دمای اتاق. 98
..                                            (1) کنترل، (2) فیلم عکاسی پس از هیدرولیز آنزیمی. 99
تأثیر زمان بر تولیدآنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 101
تأثیر دما بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 101
تأثیر رطوبت ابتدایی بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 102
تأثیر محرک‌های پروتئینی مختلف بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 102
گیری و پیشنهادها 103
فهرست جداول
فصل1  1
مقدمه  1
گروه‌‌های آنزیمی و واکنش‌های مرتبط. 5
فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10
پروتئاز‌های قلیایی باکتریایی تجاری، شرکت تولید کننده، منابع و کاربردهای صنعتی  15
برخی از خواص کارلسبرگ و BPN. 19
دمای بهینه و پایداری حرارتی پروتئازهای قلیایی حاصل از گونه های باسیلوس.. 20
pH بهینه پروتئازهای قلیایی تولید شده توسط گونه باسیلوس.. 21
میکروارگانیسم‌های مورد استفاده در فرآیندهای تخیمری حالت جامد 36
کاربردهای تخمیر حالت جامد 37
آنزیم‌های تولید شده در فرآیند تخمیر حالت جامد 38
انواع بیوراکتورها در فرآیند تخمیر جامد و محصولات تولیدی.. 46
ها 48
ترکیب محیط کشت مایع. 58
ترکیبات مایه تلقیح. 60
فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73
. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سبوس گندم 74
pH بهینه رشد باکتری.. 76
تأثیر سبوس برنج (1%) و آرد ذرت (2%) بر تولید پروتئاز در بیواکتور سینی دار. 92
گیری و پیشنهادها 103
فهرست علائم اختصاری
دور بر دقیقه ……………………………………………………………………………………………………………………….rpm