ایجاد منبع جدیدی از آنزیم‌های میکروبی با روش القای موتاسیون نقش مهمی در پیشرفت صنعت تولید آنزیم ایفا کرده است. پتانسیل آنزیم‌های هیدرولیتیک 24 ایزوله مختلف تریکودرما بررسی شد و بهترین ایزوله برای جهش القایی در معرض تابش گاما قرار گرفت. جهش‌یافته‌های تریکودرما از دوز بهینه 250 گری جداشده و تحت یک فرآیند غربالگری کمی و کیفی برای ارزیابی فعالیت آنزیم خارج سلولی آن‌ها قرار گرفتند. مقدار پروتئین خارج سلولی -میکروگرم بر میلی‌لیتر- زایلاناز و فعالیت سلولاز -اگزو-گلوکاناز، اندو-گلوکاناز، بتا گلوکوزیداز و سلولاز کل، واحد به ازای هر میلی‌لیتر- در محیط تخمیر قارچ تریکودرما حاوی سبوس ذرت به‌عنوان سوبسترا موردسنجش قرار گرفت. خلوص و ترکیب پروتئین‌های غنی از آنزیم نیز با استفاده از آزمون الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین جدایه‌ها مورد شناسایی مولکولی قرار گرفتند. بیشترین ظرفیت هیدرولیز زایلاناز در جدایه شناسایی‌شده Trichoderma afroharzianum NAS107 مشاهده شد. از 118 ایزوله جهش‌یافته این‌گونه، 17 ایزوله به‌عنوان بهترین ایزوله جهش‌یافته انتخاب و غربالگری شدند و بیشترین فعالیت سلولاز و زایلاناز به ترتیب در جدایه‌های جهش‌یافته برتر NAS107-M44 و NAS107-M82 مشاهده شد که تقریباً 6/1 و 5/2 برابر فعالیت آنزیم سلولاز و زایلاناز بالاتر از نوع وحشی را داشتند. بهینه‌سازی فاکتورهای رشد pH، جمعیت مایه تلقیح، غلظت سوبسترا و ترکیب محیط تخمیر بر روی جدایه موتانت برتر NAS107-M82 انجام گرفت و آنزیم در شرایط بهینه تولید گردید. پودر آنزیم حاصل از خشک‌کن انجمادی دارای فعالیت ویژه آنزیم زایلاناز 60000 U/g و دمای بهینه فعالیت آنزیم‌های اندو-زایلاناز °C 45 و pH بهینه فعالیت آن 5 بود. این آنزیم شامل کمپلکسی از آنزیم‌های زایلاناز متشکل از آنزیم‌های Xyl I، Cel12A و Xyl IV به ترتیب با وزن مولکولی 18، 26 و 43 کیلو دالتون با فعالیت اختصاصی بر روی زنجیره اصلی هیدروکلوئید زایلان بود. همچنین پودر آنزیم حاصل دارای فعالیت ویژه آنزیم سلولاز ???00 U/g و دمای بهینه فعالیت کمپلکس آنزیم‌های سلولاز تولیدی °C ?? و pH بهینه فعالیت آن ?/? هست. کمپلکس آنزیم‌های سلولاز تولیدی توسط ارگانیسم موتانت برتر متشکل از آنزیم‌هایCBH I، CBH II، EG II، BGL I، BGL II، Xyl I، Xyl IV و Cel 12A یاEG III هست که بر روی ترکیبات لیگنوسلولزی به‌صورت سینرژیستی عمل می‌کنند. آنزیم تولیدشده از موتانت برتر برای بهبود خصوصیات رئولوژیک و کیفیت پخت نان حجیم استفاده شد و فاکتورهای کیفی نان منجمله رطوبت، دانسیته، حجم مخصوص، میزان خلل و فرج بافت، تغییرات بافت و رنگ مغز نان و پوسته نان در طول زمان نگهداری 1، 4 و 7 روز و ارزیابی حسی محصول بررسی شد. نتایج حاصل از ارزیابی آنزیم تولیدی بر روی کیفیت نان حجیم مشخص نمود که آنزیم حاصل در غلظت 300 واحد به ازای هر کیلوگرم آرد می‌تواند کلیه فاکتور‌های رئولوژیک خمیر را بهبود بخشیده و نان حجیم تولیدشده از آن ازنظر شاخص‌های کیفی و ارزیابی‌های ارگانولپتیک قابل‌رقابت با بهبوددهنده‌های تجاری در بازار است. آنزیم زایلاناز تولیدشده منجر به افزایش درصد جذب آب خمیر، کاهش زمان پایداری خمیر، کاهش زمان توسعه خمیر و افزایش درجه نرمی خمیر و افزایش شاخص تحمل به اختلاط و افزایش کشسانی خمیر بعد از 90 دقیقه تخمیر شد. همچنین حجم مخصوص نان تولیدشده و میزان تخلخل بافت به ترتیب 2/2 برابر و 85/1 برابر بیشتر از تیمار کنترل بود. آنزیم زایلاناز منجر به افزایش نرمی بافت نان و حفظ کیفیت آن حتی تا زمان 7 روز نگهداری و بهبود قابلیت جویدن نان و بهبود خصوصیات کیفی بافت گردید. به‌طورکلی ارزیابی‌های حسی شامل حجم نان، رنگ پوسته و یکنواختی پخت، بافت مغز نان، رنگ مغز نان و عطروطعم آن در تیمارهای حاوی آنزیم زایلاناز به‌ویژه تیمار حاوی 300 واحد آنزیم زایلاناز به ازای هر کیلوگرم آرد، توسط ارزیاب‌ها بیشترین امتیاز را کسب کرد. نتایج نشان داد که جهش ناشی از تابش گاما می‌تواند یک روش مفید برای دسترسی به جدایه‌های موتانت برتر ارگانیسم‌های صنعتی همچون قارچ تریکودرما و تولید متابولیت‌های آنزیمی مفید همچون آنزیم زایلاناز صنایع نانوایی باشد. این روش همچنین می‌تواند در ارگانیسم‌های دیگر برای ایجاد جهش بالقوه با کاربردهای مختلف صنعتی بکار برده شود.

کلمات کلیدی: آنزیم زایلاناز، قارچ تریکودرما آفروهارزیانوم، موتاسیون پرتو گاما، نان حجیم