Zobraziť v EDS

Галофильные бактерии, выделенные из солёных озёр Эльтон и Карун, как продуценты внеклеточных протеаз и амилаз

Uložené v:
Podrobná bibliografia
Názov: Галофильные бактерии, выделенные из солёных озёр Эльтон и Карун, как продуценты внеклеточных протеаз и амилаз
Zdroj: VII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов», шко- ла-конференция для молодых ученых, аспирантов и студентов «Генетические технологии в микробио- логии и микробное разнообразие».
Informácie o vydavateľovi: Crossref, 2024.
Rok vydania: 2024
Predmety: галофильные бактерии, биотехнологии, полиэкстремофильность, экзоферменты
Popis: Галофильные бактерии относятся к экстремофилам, которым для активной жизнедеятельности необходимо наличие в среде высоких концентраций NaCl. Одним из механизмов адаптации бактерий к этому стрессовому фактору является продукция широкого спектра внеклеточных биополимеров, в том числе ферментов, нашедших применение в различных областях биотехнологии [1, 2]. Особенностью экзоферментов галофильных бактерий является полиэкстремофильность – способность функционировать при высоких концентрациях NaCl и в широком диапазоне значений температуры и pH, при которых другие ферменты денатурируют. В связи с этим, поиск штаммов–продуцентов внеклеточных ферментов среди галофильных бактерий и оптимизация условий культивирования по их продукции является востребованным направлением в микробиологии.Целью работы являлся поиск продуцентов протеаз и амилаз и оптимизация условий их культивирования по продукции фермента среди 16 штаммов грамположительных и грамотрицательных галофильных бактерий, ранее изолированных из образцов соли озёр Карун (Египет) и Эльтон (Россия) и отличающихся по способности роста при различных концентрациях NaCl – погранично экстремальные, умеренные и слабые галофилы [3].Для выявления ферментативной активности использовали дифференциально-диагностические плотные среды со специфическими субстратами: для протеаз – молочный агар [4], для амилаз – растворимый крахмал [5]. Посев штаммов производили уколом, чашки Петри инкубировали при 30°C в течение 7 суток. Интенсивность синтеза внеклеточных ферментов оценивали по величине диаметра зоны просветления среды вокруг колоний бактерий на протяжении 7 суток; для выявления амилолитической активности агаровую пластинку обрабатывали раствором Люголя.Для оптимизации условий культивирования по продукции внеклеточных протеаз отобранные штаммы культивировали в течение 7 суток при 20, 30 и 40 °С глубинным методом в жидкой питательной среде, содержащей сухое молоко и NaCl – 5, 10 и 15% [4]. Протеолитическую активность в культуральной жидкости определяли колориметрическим методом с реактивом Фолина-Чиокалтеу [6]. Определение белков осуществляли колориметрическим методом с помощью реактива Бредфорда [7].В результате скрининга из 16-ти штаммов 7 штаммов демонстрировали протеолитическую и амилолитическую активность: Halobacillus dabanensis EG1HP4QL, Bacillus licheniformis EG1QL30, Bacillus halotolerans RU2EL4, Bacillus velezensis EG5QL12, Halomonas sp. EG27S8QL, Halomonas sp. EG24S8QL и Halomonas sp. EG30S8QL. Только протеолитическая активность была выявлена у штамма Halomonas ventosae RU5S2EL.Наибольшую протеолитическую (диаметр зоны просветления 40–45 мм к 7-му дню культивирования) и амилолитическую (диаметр зоны просветления 30–35 мм к 7-ым суткам культивирования) активность проявили штаммы, представленные на рис. 1.Для всех исследуемых штаммов в заданном диапазоне температуры наибольшая продукция протеаз в культуральной жидкости (ед/мл среды и ед/мг белка) была выявлена при выращивании в среде, содержащей 5% NaCl. Максимум продукции экзопротеаз у исследуемых штаммов достигался к 3 суткам культивирования при температуре 30 °C, к 3-4 суткам при 40 °C и к 7 суткам культивирования при 20 °C. После достижения максимума активность фермента в культуральной среде исследуемых штаммов практически не изменялась к 7 суткам культивирования при 30 °C (кроме штамма RU2EL4) и существенно снижалась при 40 °C. Штаммы RU2EL4, EG5QL12 и EG1QL30 демонстрировали сходную активность продукции экзопротеаз при 20 °C в течение всего периода измерения и в течение 1-4 суток выращивания при 30 °C. Ферментативная активность штамма EG1HP4QL в течение всего периода культивирования при 30 °C была существенно выше, чем у остальных исследуемых штаммов. Наибольшие показатели ферментативной активности были выявлены у штаммов RU2EL4 и EG5QL12 на 3 сутки культивирования при 40 °C.Таким образом, отобранные штаммы галофильных бактерий являются перспективными объектами для выделения внеклеточных протеаз и амилаз, изучения их биохимических свойств, ферментативной активности и биотехнологического потенциала в различных сферах жизнедеятельности.
Druh dokumentu: Article
Conference object
Jazyk: Russian
DOI: 10.34756/geos.2021.17.38029
Prístupové číslo: edsair.doi...........b13dbde8db012912606d14bacab44a9e
Databáza: OpenAIRE
Popis
Abstrakt:Галофильные бактерии относятся к экстремофилам, которым для активной жизнедеятельности необходимо наличие в среде высоких концентраций NaCl. Одним из механизмов адаптации бактерий к этому стрессовому фактору является продукция широкого спектра внеклеточных биополимеров, в том числе ферментов, нашедших применение в различных областях биотехнологии [1, 2]. Особенностью экзоферментов галофильных бактерий является полиэкстремофильность – способность функционировать при высоких концентрациях NaCl и в широком диапазоне значений температуры и pH, при которых другие ферменты денатурируют. В связи с этим, поиск штаммов–продуцентов внеклеточных ферментов среди галофильных бактерий и оптимизация условий культивирования по их продукции является востребованным направлением в микробиологии.Целью работы являлся поиск продуцентов протеаз и амилаз и оптимизация условий их культивирования по продукции фермента среди 16 штаммов грамположительных и грамотрицательных галофильных бактерий, ранее изолированных из образцов соли озёр Карун (Египет) и Эльтон (Россия) и отличающихся по способности роста при различных концентрациях NaCl – погранично экстремальные, умеренные и слабые галофилы [3].Для выявления ферментативной активности использовали дифференциально-диагностические плотные среды со специфическими субстратами: для протеаз – молочный агар [4], для амилаз – растворимый крахмал [5]. Посев штаммов производили уколом, чашки Петри инкубировали при 30°C в течение 7 суток. Интенсивность синтеза внеклеточных ферментов оценивали по величине диаметра зоны просветления среды вокруг колоний бактерий на протяжении 7 суток; для выявления амилолитической активности агаровую пластинку обрабатывали раствором Люголя.Для оптимизации условий культивирования по продукции внеклеточных протеаз отобранные штаммы культивировали в течение 7 суток при 20, 30 и 40 °С глубинным методом в жидкой питательной среде, содержащей сухое молоко и NaCl – 5, 10 и 15% [4]. Протеолитическую активность в культуральной жидкости определяли колориметрическим методом с реактивом Фолина-Чиокалтеу [6]. Определение белков осуществляли колориметрическим методом с помощью реактива Бредфорда [7].В результате скрининга из 16-ти штаммов 7 штаммов демонстрировали протеолитическую и амилолитическую активность: Halobacillus dabanensis EG1HP4QL, Bacillus licheniformis EG1QL30, Bacillus halotolerans RU2EL4, Bacillus velezensis EG5QL12, Halomonas sp. EG27S8QL, Halomonas sp. EG24S8QL и Halomonas sp. EG30S8QL. Только протеолитическая активность была выявлена у штамма Halomonas ventosae RU5S2EL.Наибольшую протеолитическую (диаметр зоны просветления 40–45 мм к 7-му дню культивирования) и амилолитическую (диаметр зоны просветления 30–35 мм к 7-ым суткам культивирования) активность проявили штаммы, представленные на рис. 1.Для всех исследуемых штаммов в заданном диапазоне температуры наибольшая продукция протеаз в культуральной жидкости (ед/мл среды и ед/мг белка) была выявлена при выращивании в среде, содержащей 5% NaCl. Максимум продукции экзопротеаз у исследуемых штаммов достигался к 3 суткам культивирования при температуре 30 °C, к 3-4 суткам при 40 °C и к 7 суткам культивирования при 20 °C. После достижения максимума активность фермента в культуральной среде исследуемых штаммов практически не изменялась к 7 суткам культивирования при 30 °C (кроме штамма RU2EL4) и существенно снижалась при 40 °C. Штаммы RU2EL4, EG5QL12 и EG1QL30 демонстрировали сходную активность продукции экзопротеаз при 20 °C в течение всего периода измерения и в течение 1-4 суток выращивания при 30 °C. Ферментативная активность штамма EG1HP4QL в течение всего периода культивирования при 30 °C была существенно выше, чем у остальных исследуемых штаммов. Наибольшие показатели ферментативной активности были выявлены у штаммов RU2EL4 и EG5QL12 на 3 сутки культивирования при 40 °C.Таким образом, отобранные штаммы галофильных бактерий являются перспективными объектами для выделения внеклеточных протеаз и амилаз, изучения их биохимических свойств, ферментативной активности и биотехнологического потенциала в различных сферах жизнедеятельности.
DOI:10.34756/geos.2021.17.38029