Production and Characterization of Pectic Enzymes of Xanthomonas campestris pv. sesami

إنتاج ودراسة خصائص الإنزيمات البكتينية للبكتيريا Xanthomonas campestris pv. sesami   ملخص الدراسة            البكتيريا  Xanthomonas campestris pv. sesami ، هي المسبب لمرض تبقع أوراق نبات السمسم. الأنزيمات البكتينية التي تنتج بواسطة العديد من البكتيريا الممــرضة للنبات اتضـح أنها تلعب دوراً هاماً في عمــلية الأمراض. هنالك ثلاث أنواع رئيـسـية من الإنزيمات البكــتينية (بوليجلاكتيورونيز، PG وبوليجلاكتيورونيت ترانس - امنيز، PTE و بكتين ميثايل - اٍستريز، PME). هـدف هذا البحث على دراسة قدرة البكتيريا، X.  campestris pv. sesami  على إنتاج الإنزيمات البكتينية المختلفة. استخدم في هذه الدراسة وسط غذائي من الأملاح مضافاً إليه مواد بكتينية مختلفة كمصدر للكربون. الإنزيمات المنتجة تمت دراسة خصائصها باستخدام اختبارات محددة. أوضحت النتائج أن البكتيريا كانت قادرة إنتاج الإنزيم بوليجلاكتيورونيت ترانس - اٍمنيز ((PTE فقط ولم تنتج الانزيم بكتين ميثايل - اٍستريز، PME)). أشارت النتائج الى أن ملح بولي بكتات الصوديوم وحمض البولي جلاكتيورونيك  هي الأفضل لإنتاج هذا الإنزيم حيث أعطت  9 .26 و 19.8 وحدات لزوجة إنزيمية، على التوالي. . كان أعلى إنتاج للإنزيم في اليوم السادس (9.3 وحدات لزوجة)  ثم انخفض الإنتاج مع زيادة فترة التحضين. اختبار تأثير درجة الأس الهيدروجيني أوضح أن الدرجة المثلى لنشاط  الإنزيم كانت 9.0. أظهرت دراسة اختبار تاثيز ايونات لمعادن مختلفة على نشاط الانزيم أن أيونات الكالسيوم هي التي أعطت اكبر نشاط 12.2  وحدة لزوجة. وعند اختبار تراكيز مختلفة من  ايونات الكالسيوم ووجد ان اعلى نشاط كان على التركيز  50 ملج / مل حيث أعطى 18.0 وحدة لزوجة. توصي الدراسة على اختبار قدرة البكتيريا على انتاج إنزيمات السليولوز وشبه السليولوز والتي لها دور ايضاً في عملية الاٍمراض.       The bacterium Xanthomonas campestris pv. sesami, is the causal organism of the leaf spot disease (Marad eldum) in sesame plants. Pectic enzymes which were reported to be produced by many plant pathogenic bacteria,  were found to play an important role in pathogenesis. There are three main types of pectic enzymes (Polygalacturonase, PG, Polygalacturonate trans-eliminase PTE and Pectin methylesterase PME). The present study was conducted to investigate the capacity of the bacterium X. campestris pv. sesami,  to produce the different types of pectic enzymes. A salt medium supplemented with different pectic materials as carbon sources were tested for the production of the enzymes. The produced enzymes were characterized using different selective tests, both the viscosity and reducing group methods were used to measure the enzyme activity. The results showed that no pectin methylestrease (PME) was produced and only the Polygalacturonase trans-eliminase (PTE) was produced by the bacterium. Sodium polypectate and polygalacturonic acid were found as the best substrates giving 26.9 and 19.8 viscosity enzyme units, respectively. The enzyme activity was maximum at the 6th day (9.3 viscosity units), then the activity was decreasing with further incubation time. The test of the effect of the pH indicated that the  pH optimum of the enzyme activity was at pH 9.0. The effects of different metallic ions to the enzyme activity showed that,= a higher activity was found with Ca++ which gave 12.2 viscosity    units. When different concentrations of Ca++ were tested, the maximum activity of the enzyme was found at 50 mg/ ml concentration, which gave 18.0 viscosity units. It could be recommended that the tested bacterium should be investigated for the production of the cellulases and hemi-cellulases which also have a role in the pathogenesis process