این مجموعه دارای یک بنیان نوکلئوفیل (Ser) یک باز عمومی (His) و یک بنیان اسیدی (Asp) است که همگی توسط یک زنجیره از پیوندهای هیدروژنی به هم متصل شده اند. واکنش در دو مرحله پیشرفت می کند. مرحله اول بخش نوکلئوفیل آنزیم از طریق یک پیوند O-H… قوی به یک بنیان بازی جایگزین متصل شده و به یک اتم کربن از بخش آمیدی سوبسترا حمله می کند که به یک حالت گذار از تتراهدرال به یک واسطه آسیل منجر می شود. بار منفی روی اتم اکسیژن گروه آمید در حالت گذار با یک دهنده پروتون مجاور تثبیت می شود. مجموعه این دهنده ها به عنوان مجرای اکس آنیون شناخته می شوند. مرحله دوم نیز مشابه مرحله اول است اما در این جا حمله به اتم کربن استری با یک مولکول آب فعال شده نوکلئوفیل صورت می گیرد. [22]

شکل1- 2 – نمای شماتیک و جزئی تر از مکانیسم احتمالی عمل در ال آسپارژیناز [18]
1-4-9- خاک و میکروفلور آن
خاک یک تشکیلات پیچیده است که اکوسیستم خاک را شکل می دهد.
ترکیب کلی خاک شامل مواد معدنی،موجودات زنده، هوا و مواد محلول است. خاک در تشکیل بیومس اولیه نقش دارد و گیاهان را در خود جای داده است و آب و مواد معدنی لازم را در اختیار آن ها می گذارد. فرایند تجزیه مواد آلی و تجمع و تشکیل هوموس در خاک رخ می دهد.
خاک بر اساس ترکیب شیمیایی و ویژگی های فیزیکی اش زیستگاه مناسبی برای میکروارگانیسم ها و سایر موجودات زنده تشکیل می دهد.
موجودات زنده خاک را بر اساس اندازه به سه گروه می توان تقسیم کرد که ترکیب آن ها بسته به نوع محیط اطرافشان متفاوت است:
میکروبیوتا: موجودات در اصطلاح ذره بینی که با چشم غیر مسلح قابل رویت نیستند مانند، ویروس ها، باکتری ها، قارچ های میکروسکوپی، پروتوزواها و جلبک ها
مزوبیوتا: 0.2-2 mm)) شامل نماتودها، مایت ها، میراپدها، حشرات بدون بال، حلزون ها و برخی گیاهان ریز
ماکروبیوتا: (>2 mm) کرم های خاکی، حشرات بزرگ تر، جوندگانی مانند موش و ریشه گیاهان بزرگ .[23]
به طور کلی میکرو بیوتا یا همان میکروفلور خاک نقش مهمی را برعهده دارد . یکی از عمده ترین فعالیت های میکروفلور خاک مشارکت در تجزیه و تغییرات زیستی مواد آلی است. میکروارگانیسم ها می توانند با هم زیستی با گیاهان یا جلبک ها تثبیت نیتروژن انجام داده و همینطور باعث بهبود بافت خاک و نیز اکسیژن رسانی به آن بشوند.هم چنین متابولیت های تولید شده توسط این میکروارگانیسم ها از اهمیت بسزایی در پزشکی، داروسازی، صنایع غذایی و … برخوردار است.[23]
در این پژوهش به جداسازی باکتری های مولد ال آسپارژیناز از خاک و نیز سنجش فعالیت آنزیمی آن به روش RSM پرداخته شده است.
1-4-10- تخمیر در بستر جامد
از چنین هزارسال پیش تا کنون در آسیا از تخمیر بر روی بست جامد بر روی تولید غذا های تخمیری متنوعی استفاده شده است ولی این روش به ندرت در اروپا و آمریکای شمالی به کار می رود. این روش از طریق رشد میکروارگانیسم بر روی مواد جامد که معمولا ترکیبات آلی و فاقد آب آزاد می باشد صورت می گیرد.بستر های مورد استفاده اغلب غلات ،سبوس،بقولات و مواد سلولوزی مثل کاه و خرده چوب و … می باشد. فرایندهای سنتی عمدتا برای تولید غذاهای تخمیری مثل تمپه و سوفوی شرقی ،پنیرها،قارچ های خوراکی ،کمپوست و موادسیلویی به کار می روند.بعلاوه امروزه آنزیم ها ،اسید های آلی از طریق تخمیر در بستر جامد تولید می شوند.[24]
فرایند های تخمیر در بستر جامد فاقد مکانیسم های کنترل پیشرفته ای هستنذ که در تخمیر غوطه ور وجود دارد می باشند.اغلب این تخمیرها به دلیل فقدان آگاهی از کنتیک رشد میکروبی تحت چنین شرایطی استفاده نمی شوند.کنترل محیط درون بیورآکتوربخصوص حفظ همزمان درجه حرارت و رطوبت نیز دشوار است.البته در بعضی موارد تخمیردر بستر جامد مناسب ترین روش برای تولید فرآورده های خاص می باشد.به عنوان مثال برخی قارچ ها درتخمیرهای غوطه ور تشگیل اسپور نمی دهندولی در تخمیر بر روی بستر جامد اسپور تشکیل می شود.
این روش به طور موفقیت آمیزدر تولید اسپورهایContiothyrium minitans برای کنترل بیولوژیکی قارچ بیماری زای گیاهی Slcerotinia sclerotiorum به کار می رود.
تخمیر در بستر جامد فرایندی چند مرحله ای می باشد که شامل :
1-پیش تیمار بستر
2-هیدرولیز بستر های پلی مری مثل پلی ساکارید ها و پروتـین ها
3-مصرف فرآورده های هیدرولیز شده
4-جدا سازی و تصفیه فرآورده های نهایی
میکروارگانیسم های به کار رفته در تخمیرهای بستر جامدمیکروارگانیسم هایی هستند که فعالیت آبی نسبتأ پایین 7/0aw= را تحمل می کنند[24]
1-4-10-1- سوبستراهای مورد استفاده برای تولید آنزیم در بستر جامد
در سیستم تخمیر به روش جامد، ضایعات کشاورزی به عنوان بهترین سوبسترا مطرح هستند. از سوبستراهای مختلفی برای کشت میکروارگانیسم ها جهت تولید آنزیم به کار گرفته شده اند. بعضی از سوبستراها شامل تفاله نیشکر، کاه گندم، کاه برنج، پوست ذرت، پوست گندم، پوست برنج، پوست نخود، سبوس برنج، پوست سویا، ضایعات مو انگور، خاک اره، چوب ذرت، الیاف نارگیل، ضایعات چای، تفاله نیشکر چغندر، روغن کیک نارگیل، آرد گندم، آرد ذرت و ….هستند. انتخاب سوبسترا برای تولید آنزیم در فرایند تخمیر در بستر جامد وابسته به فاکتورهای متعدداز قبیل قیمت و قابلیت دسترسی سوبسترا است.[25]
در فرایند تخمیر در بستر جامد،سوبسترا جامد نه تنها به عنوان ماده غذایی برای رشد میکروب است بلکه به عنوان جایگاهی برای اتصال سلول است.سوبسترایی که تمام نیاز های غذایی مورد نیاز میکروارگانیسم ها را برای رشد فراهم میکند به عنوان سوبسترای ایده ال مطرح می شود[25]