Share
دراسة كيموحيوية وجزيئية لانزيم Hyaluronidase المنتج من عزلات محلية لبكتريا Pseudomonas spp. == Biochemical and Molecular Study of Hyaluronidase Produced by Local Isolates of Pseudomonas spp
Author name:
ابية صباح صديق الدملوجي
Supervisor name:
لينة عبد الكريم الامير | غازي منعم عزيز
General topic:
Biology
Specific topic:
Microbiology - Bacteria
Degree:
Doctorate
University:
University of Baghdad
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
24T3086 - p.pdf
Abstract:
جمعت 140 عينة من مصادر مختلفة تضمنت الادرار، والخمج، والجروح، والبراز، والقشع، والتهاب الاذن، والدم، وسائل من الرئة ، وللمدة من حزيران ولغاية ايلول 2005 وتم الحصول على 55 عزلة لبكتريا Pseudomonas spp. بنسبه عزل 39.3%, وكانت اعلى نسبة عزل من الخمج والجروح اذ بلغت 38.2%.2 - اختبرت حساسية العزلات المحلية لبكتريا Pseudomonas spp .اتجاه اثنا عشر مضادا للحيوية وقد ابدت العزلات مقاومة مختلفة ومتعددة للمضادات اذ كانت العزلات جميعها مقاومة لثلاثة مضادات هي : Ampicillin ، وAugmentin ، وRifampin . وكانت 82% من العزلات مقاومة ﻟ 6 - 9 مضادات ، بينما كانت 14.5% من العزلات مقاومة ﻟ 1 - 5 مضادات و3.7% من العزلات المحلية مقاومة ﻟ 10 - 12 مضادا. كما لوحظ ان اغلب العزلات كانت حساسة لمضاد Amikacin ثم Ciprofloxacin ثم Gentamycin وتباينت مقاومة العزلات ا تجاه بقية مضادات الحيوية المستعملة.3 - تم التحري عن انتاج عوامل الضراوة المختلفة للعزلات قيد الدراسة مثل : الهيمولايسين ، والايلاستيز، واليورييز ووجد ان نسبة انتاج الهيمولايسين كانت بحدود 78.1% متوزعة بشكل اساسي في نماذج الخمج والجروح ثم الادرار ، كما اتصفت العزلات المحلية بانتاجها لانزيم الايلاستيز وبنسبة 85.4% تمركزت عند عينات الخمج والجروح ثم الاذن والادرار اما نسبة انتاج اليورييز فكانت 80% للعزلات قيد الدراسة وكانت اغلبها عائدة لعينات الادرار والبراز ثم الخمج والجروح.4 - تم التحري عن انتاج انزيم الهيالورونيديز باستعمال وسط نقيع القلب والدماغ الحاوي على حامض الهيالورونك ، واتضح ان 72.7% من العزلات المحلية تمتلك القابلية على انتاج الانزيم توزعت بشكل اساسي في عينات الادرار ثم عينات الخمج والجروح والاذن.5 - درست العلاقة بين انتاج انزيم الهيالورونيديز مع عوامل الضراوة قيد الدراسة (الهيمولايسين ، والايلاستيز ، واليورييز) . واتضح ان 43.6% من العزلات الكلية كانت منتجة لهذه العوامل مع انزيم الهيالورونيديز بينما كانت 18.18% من العزلات الكلية منتجة لعاملي ضراوة وانزيم الهيالورونيديز وتميزت ست عزلات محلية بكونها منتجة لعامل ضراوة واحد مع انزيم الهيالورونيديز ، كذلك لوحظ ازدياد عدد المجموعات الخاصة بنسق توزيع عوامل الضراوة من 7 عند ربط ثلاثة عوامل فقط الى 11 عند اضافة عامل الهيالورونيديز اليها.6 - غربلت العزلات المحلية على وسط نقيع القلب والدماغ الصلب وانتخبت خمس عزلات لاعطاءها نسب تحلل عالية لحامض الهيالورونك. 7 - لوحظ عند دراسة النسق البلازميدي لخمسة عزلات محلية (P52, P2, P10, P27 ,P30) لبكتريا Pseudomonas spp. المنتجه لانزيم الهيالورونيديز باحتوائها على حزمة بلازميدية واحدة.8 - عند محاولة تحييد البلازميدات باستعمال صبغة بروميد الايثيديوم ، لوحظ اختفاء البلازمد من العزلة P2 باستعمال تركيز 2000 مايكروغرام/مليلتر من الصبغة ، وتم اختبار قدرة العزلة المحيدة في انتاج الهيالورونيديز واظهرت هذه العزلة قدرتها في انتاج الانزيم.9 - اختبرت العزلات المحلية (التي اعطت نسب تحلل عالية على الوسط الصلب) في الوسط السائل، وتم تقدير الفعالية النوعية لها بالاعتماد على طريقة Turbidimetric assay ، واختيرت العزلة المحلية P27 Pseudomonas spp. كونها الاغزر انتاجا اذ بلغت الفعالية النوعية لها 2.7 وحدة /ملغم بروتين واستعملت في التجارب اللاحقة.10 - حددت الظروف المثلى لانتاج الهيالورونيديز باستعمال وسط مرق نقيع القلب والدماغ المدعم ﺒ 0.5% مستخلص الخميرة و0.25 ملغم/مليلتر من مادة التفاعل (حامض الهيالورونك) برقم هيدروجيني 6 والملقح بعدد خلايا 1×106 خلية/مليلتر ، والحضن بالمزارع الهزازة بسرعة 50 دورة /دقيقة لمدة 18 ساعة.11 - نقي الهيالورونيديز المنتج من العزلة المنتخبة بخطوات تضمنت الترسيب باستعمال كبريتات الامونيوم بنسبة تشبع 50% ثم استخدام تقنيتي كروماتوغرافي التبادل الايوني باستخدام المبادل DEAE - Cellulose ثم الترشيح الهلامي بعمود Sephacryl S - 300 ، وتم الحصول على عدد مرات تنقية مقدارها 10.8 وبحصيلة انزيمية 20.4%.12 - درست بعض العوامل المؤثرة في فعالية وثباتية الانزيم المنقى اذ كان الرقم الهيدروجيني الامثل للفعالية 6 وثبات الانزيم 6 - 7 وظهرت اقصى فعالية للانزيم عند درجة حراره 40 م واحتفظ الانزيم بحدود 85 - 100% من فعاليته في درجات الحرارة (30 - 45) م ، واحتفظ الانزيم ﺒ 12% فقط من فعاليته عند حضنه بدرجة حراره 50 م لمدة 30 دقيقة. كما درس تاثير بعض الايونات الفلزية في فعالية الهيالورونيديز ، وجد ان لايونات الصوديوم بتركيزي 5 و10 ملي مولار فعلا تنشيطيا للانزيم اذ احتفظ الانزيم ﺒ 107% و102% من فعاليته على التوالي. بينما ثبطت فعالية الانزيم بصورة واضحة عند معاملته بايونات الحديديك Fe+3 ، اذ احتفظ الانزيم ﺒ 50% و15% من فعاليته عند معاملته ﺒ عند معاملته 5 و10 ملي مولار على التوالي ، فضلا عن ذلك لوحظ ان تاثير كل من : ايونات الحديدوز Fe+2 ، والنحاس Cu+2 ، والخارصين Zn+2 ، والزئبق Hg+2 كان اقل من الايونات السابقة، اذ احتفظ الانزيم ﺒ 60% , و53% , و74% , و66% من فعاليته عند معاملته بتركيز 10 ملي مولار لكل من الايونات على التوالي. كذلك احتفظ الانزيم بكامل فعاليته عند معاملته بمادتي EDTA وازايد الصوديوم بتركيز 5 ملي مولار ، بينما احتفظ الانزيم ﺒ 95% و76% من فعاليته عند معاملته ﺒ 5 ملي مولار من المركب Phenyl methane sulphonyl fluoride والسيستايين. | 1 - A total of 140 Samples including urine infections wounds, burns, sputum, blood, stool and lung fluid samples were collected from different hospitals and medical centers in Baghdad city, during the period June _September 2005. Fifty five isolates belonged to Pseudomonas spp.(40.7%) of which 38.2% belonged to infections and wound samples.2 - Sensitivity of local Isolates was examined against 12 antibiotics, Results showed different and multi resistance patterns to antibiotics. All isolates were resistant to Ampicillin , Augmentin and Rifampin. 82% of which were resistant to 6 - 9 antibiotics, while 14.5% of the isolates were resistant to 1 - 5 antibiotics and only 3.7% were resistant to 10 - 12 antibiotics. Amikacin, Ciprofloxacin and Gentamycin were found to be the most effective agents against most of the isolates.3 - Detection of some virulence factors (hemolysin, elastase and urease) by the local isolates was studied. Results showed that 78.1% of the isolates produced hemolysin (mainly infection and wound isolates, then urine isolates). 85.4% of were mainly elastase producers (wound and infection, ear and urine). Results also showed that 80% of isolates were able to produce urease mostly belonged to urine, stool and infection and wound isolates.4 - Detection of the ability of Pseudomonas spp.local isolates to produce hyaluronidase enzyme by using Brain heart infusion (BHI) agar that contains hyaluronic acid was studied. 72.7% of the isolates were able to produce the enzyme.5 - The relation between hyaluronidase production and other virulence factors (hemolysin, elastase and urease) was studied. The results showed that 43.6% of the isolates produced the three studied virulence factors with hyaluronidase, while 18.18% of the isolates produced two of the virulence factors with hyaluronidase, and onlysix isolates produced one virulence factor and hyaloronidase. The results also showed that the groups concerning virulence factors increased from 7 to 11 when the hyaluronidase was added as a forth virulence factor.6 - Five isolates (P27, P30 , P10 , P2, P52) of Pseudomonas spp.producing hyaloronidase were selected to carry out studies on the plasmid profile. Results showed that all five isolates contained one plasmid.7 - The results of plasmid curing by using ethidium bromide showed that the plasmid of the local isolates P2 was curried by treatment with 2000μg/ml ethidium bromide, the curried isolate kept the ability to produce hyaluronidase. 8 - Five local isolates that gave large inhibition zones on (BHI) agar were chosen for specific activity determination by using submerged cultures. The local isolate P27 was chosen to be the most producing one, it’s specific activity was 2.7 unit/mg protein.9 - The optimum conditions for hyaloronidase production determined by using submerged cultures. Results showed that the optimum media for hyaluronidase production was (BHI) broth containing 0.5% yeast extract and 0.25 mg/ml hyaluronic acid with an inoculum of 1×106 cell/ml at an optimum pH 6, after 18 hours incubation in a shaker incubator 50 cycle/min.10 - Hyaloronidase was purified from selected local isolate by using several steps including concentration by ammonium sulphate in saturation percentage of 50%, this step was followed by DEAE - Cellulose ion exchange chromatography technique and gel filtration technique using sephacryl S - 300 colum. Purification fold and recovery were 10.8 and 20.4% respectively.11 - The optimum pH for enzyme activity and stability was 6 and 6 - 7 respectively. Maximum enzyme activity was obtained at 40C º and the enzyme retained 85 - 100% and 12% of it’s initial activity at (30 - 45) Cº and 50 C º respectively.12 - The effect of some metal ions on hyaluronidase activity was studied, 5 and 10 mμ of Na+2 increased enzyme activity to 107% and 102% respectively, while the enzyme kept only 50% and 15% of it’s initial activity when treated with 5 and 10 mμ of Fe+3 respectively. The enzyme also retained 60%, 53%, 74% and 66% of it’s activity when treated with 10mμ of Fe+2, Cu+2, Zn+2 and Hg+2 respectively. EDTA and sodium azide showed no effect on hyaluronidase activity, while retained only 95% and 76% of it’s initial activity when treated with 5 mμ of PMSF and cysteine respectively.
