“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
583
ПОДБОР
ОПТИМАЛЬНОГО
ИСТОЧНИКА
УГЛЕРОДА
И
АЗОТА
ДЛЯ
БИОСИНТЕЗА
МАКСИМАЛЬНОГО
КОЛИЧЕСТВА
ПРОТЕАЗЫ
Рахмонов
Р
.
А
.,
Ишанходжаев
Т
.
М
.,
Сайлиев
М
.
У
.,
Саъдуллаев
Ш
.
Т
.,
Исмоилов
М
.
В
.,
Вохидов
Х
.
Т
.,
Абдурахимова
А
.
А
.,
Алимова
Б
.
Х
.,
Пулатова
О
.
М
.,
Махсумханов
А
.
А
.
Институт
микробиологии
Академии
наук
Республики
Узбекистан
,
г
.
Ташкент
,
Узбекистан
. e-mail:
balimova@list.ru
https://doi.org/10.5281/zenodo.15579979
Аннотация
:
В
настоящем
исследовании
изучено
влияние
различных
источников
углерода
и
азота
на
биосинтез
протеазы
штаммом
Bacillus amyloliquefaciens UzRSMMT- 413
.
По
результатам
проведенных
исследований
установлено
,
что
максимальная
активность
протеазы
проявляется
на
среде
,
когда
в
качестве
источника
углерода
использовали
галактозу
в
концентрации
0.4%,
а
в
качестве
источника
азота
мочевину
в
концентрации
2
г
/
л
,
протеазная
активность
для
этого
штамма
составида
24
ед
/
мл
.
Показано
,
что
штаммы
проявили
способность
синтезировать
протеазу
в
широком
диапазоне
рН
от
4,0
до
8,0
с
оптимумом
рН
=
6,0,
фермент
устойчив
в
интервале
температур
40-60 °
С
,
при
повышении
температуры
до
70
°
С
активность
сохраняется
на
уровне
выше
50%
оптимума
,
и
только
при
80 °
С
снижается
до
30%.
Ключевые
слова
: Bacillus,
скрининг
,
протеаза
,
источник
углерода
,
азота
.
Annotatsiya:
Ushbu tadqiqotda Bacillus amyloliquefaciens UzRSMMT-413 shtammi
tomonidan turli xil uglerod va azot manbalarining proteaza biosinteziga ta'siri o'rganildi. Tadqiqotlar
natijalari shuni ko'rsatdiki, maksimal proteaza faolligi uglerod manbai sifatida 0,4% galaktoza va azot
manbai sifatida 2 g/l karbamiddan foydalangan muhitda kuzatilgan; bu shtamm uchun proteaz faolligi
24 Bir. /ml ni tashkil etdi. Shtammlar pH = 6,0 optimal bilan 4,0 dan 8,0 gacha bo'lgan keng pH
diapazonida proteazani sintez qilish qobiliyatini namoyish etganligi ko'rsatildi; ferment 40-60 °C
harorat oralig'ida barqaror; harorat 70 °C ga ko'tarilganda, faollik optimaldan 50% dan yuqori bo'lib
va faqat 80 °C da u 30% gacha pasaydi.
Kalit so'zlar: Bacillus,
skrining, proteaza, uglerod manbai, azot manbai.
Annotation:
In the present study, the effect of various carbon and nitrogen sources on
protease biosynthesis by the Bacillus amyloliquefaciens strain UzRSMMT-413 was investigated. The
results of the studies showed that the maximum protease activity was observed on the medium using
0.4% galactose as a carbon source and 2 g/l urea as a nitrogen source; the protease activity for this
strain was 24 U/ml. It was shown that the strains exhibited the ability to synthesize protease in a wide
pH range from 4.0 to 8.0 with an optimum of pH = 6.0; the enzyme was stable in the temperature
range of 40-60 °C; when the temperature increased to 70 °C, the activity remained above 50% of the
optimum, and only at 80 °C did it decrease to 30%.
Key words: Bacillus
, screening, protease, carbon source, nitrogen source.
Как
известно
,
микроорганизмы
являются
перспективными
объектами
для
получения
ферментов
методом
биосинтеза
.
Это
обусловлено
рядом
факторов
,
во
-
первых
,
их
разнообразие
предоставляет
обширный
выбор
для
исследований
,
во
-
вторых
,
они
просты
в
культивировании
,
что
упрощает
процесс
производства
.
в
-
третьих
,
микроорганизмы
хорошо
поддаются
генетическим
модификациям
,
открывая
возможности
для
оптимизации
.
Ферментам
микроорганизмов
свойственна
высокая
ферментативная
активность
,
избирательность
действия
и
,
что
немаловажно
,
легкая
биоразлагаемость
.
Коммерческий
интерес
к
микробным
ферментам
,
в
частности
,
к
протеиназам
бактерий
рода
Bacillus,
объясняется
недостаточной
способностью
известных
и
хорошо
изученных
протеолитических
ферментов
животного
и
растительного
происхождения
удовлетворять
жизненные
потребности
населения
.
При
получении
штаммов
микроорганизмов
продуцентов
протеолитических
ферментов
предпочтение
отдается
наиболее
активным
и
стабильным
при
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
584
щелочных
и
нейтральных
значениях
рН
:
сериновым
протеиназам
(
КФ
3.4.21)
и
металлопротеиназам
(
КФ
3.4.24).
Кроме
того
,
широко
используются
бактериальные
кератинолитические
ферменты
,
относящиеся
к
сериновым
протеиназам
(
КФ
3.4.21.11)
и
металлопротеиназам
(
КФ
3.4.24.11),
которые
деградируют
фибриллярные
структуры
кератиновых
белков
[2].
Одним
из
основных
условий
для
получения
ферментов
их
низкая
себестоимость
.
Для
этой
цели
применяются
суперпродуценты
,
проводится
оптимизация
среды
культивирования
,
применяются
методы
генетической
и
белковой
инженерии
,
которые
ведут
к
улучшению
каталитических
свойств
и
стабильности
ферментов
[1,2].
Протеиназы
широко
используются
в
различных
отраслях
промышленности
,
в
частности
,
являются
стандартными
компонентами
различных
моющих
средств
.
Имеют
определенные
преимущества
по
сравнению
с
химическими
методами
,
при
обработке
кожных
изделий
(
улучшают
качество
кожи
,
ускоряют
процесс
ее
выделки
за
счет
уменьшения
времени
замачивания
,
удаляют
поверхностный
волосяной
покров
,
избирательно
гидролизуют
белки
).
В
пищевой
промышленности
они
применяются
в
производстве
сыра
,
выпечке
хлебобулочных
изделий
,
производстве
соевого
гидролизата
,
для
улучшения
качества
мяса
.
В
молочной
промышленности
применяются
в
основном
в
производстве
сыра
и
его
главного
побочного
продукта
–
белковой
сыворотки
.
Важным
фактором
в
протеолизе
молока
является
наличие
собственных
протеаз
,
среди
которых
основным
является
фермент
плазмин
,
относящийся
к
классу
сериновых
протеиназ
(
КФ
3.4.21.7).
В
медицине
протеолитические
ферменты
,
в
частности
трипсин
и
химотрипсин
,
используются
для
лечения
ран
,
ожоговых
инфекций
,
артрита
,
при
заболевании
желудочно
-
кишечного
тракта
,
а
также
при
лечении
тромбоэмболических
и
послеоперационных
осложнений
в
качестве
противовоспалительных
агентов
.
Наш
интерес
к
изучению
протеолитических
ферментов
связан
с
исследованиями
возможности
их
применения
в
качестве
альтернативы
молоко
свёртывающим
ферментам
(
МСФ
),
биологически
активным
веществам
,
вызывающим
снижение
содержание
глютена
и
ингибирования
α
-
амилаз
.
Целью
настоящего
исследования
было
подбор
оптимального
источника
углерода
и
азота
,
оптимальных
условий
культивирования
(
температуры
и
рН
)
для
максимального
биосинтеза
протеаз
бактериями
рода
Bacillus
.
Ранее
нами
был
проведен
скрининг
40
изолятов
бактерий
рода
Bacillus
на
способность
синтезировать
протеазы
.
В
результате
скрининга
отобрано
2
активных
штамма
:
Bacillus
amyloliquefaciens UzRSMMT- 413
и
Bacillus licheniformis -9/2
А
продуцента
внеклеточной
протеазы
.
В
настоящем
исследовании
изучено
влияние
различных
источников
углерода
и
азота
на
биосинтез
протеазы
штаммом
Bacillus amyloliquefaciens UzRSMMT- 413
.
По
результатам
проведенных
исследований
установлено
,
что
максимальная
активность
протеазы
проявляется
на
среде
,
когда
в
качестве
источника
углерода
использовали
галактозу
в
концентрации
0.4%,
а
в
качестве
источника
азота
мочевину
в
концентрации
2
г
/
л
,
протеазная
активность
для
этого
штамма
составида
24
ед
/
мл
.
Изучен
диапазон
рН
биосинтеза
протеазы
,
показано
,
что
штаммы
проявили
способность
синтезировать
протеазу
в
широком
диапазоне
рН
от
4,0
до
8,0
с
оптимумом
рН
= 6,0.
Изучение
оптимальной
активности
фермента
в
интервале
температур
от
30 °
С
до
80 °
С
показало
,
что
фермент
устойчив
в
интервале
температур
40-60 °
С
,
при
повышении
температуры
до
70 °
С
активность
сохраняется
на
уровне
выше
50%
оптимума
,
и
только
при
80 °
С
снижается
до
30%.
Список
литературы
1.
Tarek, H.; Nam, K.B.; Kim, Y.K.; Suchi, S.A.; Yoo, J.C., Biochemical Characterization and
Application of a Detergent Stable, Antimicrobial and Antibio
fi
lm Potential Protease from
Bacillus siamensis
. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 5774.
https://doi.org/10.3390/ijms24065774
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
585
2.
Rachanamol, R.; Lipton, A.; Thankamani, V.; Sarika, A.; Selvin, J. Production of protease
showing antibacterial activity by Bacillus subtilis VCDA associated with tropical marine
sponge Callyspongia diffusa. J. Microb. Biochem. Technol 2017, 9, 270–277.
3.
Hashmi, S.; Iqbal, S.; Ahmed, I.; Janjua, H.A. Production, Optimization, and Partial
Purification of Alkali-Thermotolerant Proteases from Newly Isolated
Bacillus subtilis S1
and
Bacillus amyloliquefaciens KSM12
.
Processes
2022,
10
, 1050. https://doi.org/10.3390/
pr10061050
