Mikrobiol. Z. 2020; 82(2):14-21. Ukrainian.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj82.02.014

Кератинолітична активність антарктичних штамів бактерій

К.В. Авдіюк¹, Л.Д. Варбанець¹, А.Є. Березкіна^2,3, А.Ю. Утєвський^2,3

¹Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

²Національний антарктичний науковий центр МОН України
бульв. Тараса Шевченка, 16, Київ, 01601, Україна

³Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
майдан Свободи, 4, Харків, 61022, Україна

Щорічно в оточуюче середовище як побічний продукт агропромислової переробки потрапляють мільйони тонн кератинвмісної сировини у вигляді пір’я, вовни, волосся та ін., яка важко розщеплюється звичайними протеазами, такими як пепсин, трипсин і папаїн. Тому пошук ефективних продуцентів кератинолітичних ензимів, які змогли б розщепити ці важкодоступні білки, є актуальною темою досліджень. Мета. Дослідити здатність бактеріальних ізолятів, які були виділені з м’яких тканин і кишкової трубки молюсків Nacella concinna, відібраних поблизу Української антарктичної станції “Академік Вернадський”, виявити казеїнолітичну і кератинолітичну активності. Методи. Об’єктами досліджень були 21 бактеріальний ізолят. Культури вирощували на 4 рідких поживних середовищах, які відрізнялись за джерелом вуглецю і азоту, а також наявністю або відсутністю NaCl. Ензиматичні активності визначали у супернатанті культуральної рідини. Для визначення кератинолітичної і казеїнолітичної активності як субстрати використовували знежирене пір’я та казеїн відповідно. Результати. Показано, що найвищий рівень казеїнолітичної активності демонстрували бактеріальні ізоляти 13c/6 та 15c/1, виділені з кишкової трубки молюсків за температури не лише 19°С (0,082 Од/мл і 0,027 Од/мл відповідно), а і 28°С (0,074 Од/мл і 0,064 Од/мл відповідно). Найвищий рівень кератинолітичної активності за температури 19°С виявляли культури 16b/2, 17b/1 і 10b/2 (15 Од/мл, 14 Од/мл і 8 Од/мл), виділені з м’яких тканин, і культури 9c/3, 5c/1 (14 Од/мл, 7 Од/мл відповідно), виділені з кишкової трубки молюсків. За температури 28°С найвищу кератинолітичну активність проявляли бактеріальні ізоляти 6c/1 і 2b/5 (9 Од/мл і 8 Од/мл відповідно), виділені з кишкової трубки і м’яких тканин молюсків. Найчастіше кератинолітична активність була виявлена у культур, виділених з молюсків, які були відібрані з протоки Skua Creek (13c/6, 15c/1, 16b/2 і 17b/1) і каналу Meek (2b/5, 5c/1, 6c/1, 9c/3). Висновки. За температури 28°С більша кількість культур синтезує ферменти з кератинолітичною активністю (від 1 до 9 Од/мл), однак за температури 19°С рівень цієї активності значно вищий (від 1 до 15 Од/мл). Показано, що лише 5 бактеріальних ізолятів при вирощуванні за температури 28°С виявляли казеїнолітичну активність на рівні від 0,011 до 0,074 Од/мл, в той час, як за температури 19°С значно більша кількість (10) культур її проявляла (від 0,01 до 0,082 Од/мл).

Ключові слова: бактеріальні ізоляти, молюски (Nacella concinna), Антарктика, кератинолітична активність, казеїнолітична активність.

Повний текст (PDF, укр)