Mikrobiol. Z. 2021; 83(2):12-19.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.02.012

Скринінг продуцентів ферментів з кератиназною активністю серед морських актинобактерій

К.В. Авдіюк¹, В.О. Іваниця², Л.Д. Варбанець¹

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

²Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова
вул. Дворянська, 2, Одеса, 65082, Україна

Щорічно в усьому світі як побічний продукт птахівництва виробляється близько 2 млн тонн пір’я. Через нерентабельність і складнощі в переробці вони стали одними з основних забруднювачів навколишнього середовища. Біодеградація пір’я кератинолітичними мікроорганізмами є ефективним, екологічно чистим і рентабельним методом біоконверсії відходів пір’я в живильний, збалансований і легко засвоюваний продукт, що містить вільні амінокислоти, пептиди та іони амонію. Мета. Дослідити здатність морських актинобактерій синтезувати ферменти з кератинолітичною активністю і вивчити деякі фізико-хімічні властивості отриманого ферментного препарату. Об’єктами дослідження були 10 штамів актинобактерій, виділених з донних відкладень в районі Придніпровського жолобу шельфу Чорного моря. Методи. Казеїнолітичну (загальну протеолітичну) активність визначали методом Aнсона в модифікації Петрової, що базується на кількісному визначенні тирозину, який утворюється при ферментативному гідролізі казеїну. Кератиназну активність визначали за поглинанням в УФ при 280 нм продуктів гідролізу кератинвмісної сировини. Культивування актинобактерій проводили в рідкому поживному середовищі з додаванням знежиреного курячого пір’я як основного джерела вуглецю і азоту. Результати. Здатність гідролізувати кератин була виявлена у п’яти культур. При цьому всі досліджені штами майже не здатні були розщеплювати казеїн. Найвищу кератиназну активність виявив штам Acty 9 (12 Од/мл). Додаткове внесення NaCl до складу поживного середовища не викликало позитивного впливу на синтез ферментів. Вивчення фізико-хімічних властивостей ферментного препарату Acty 9 показало, що рН і термооптимум становили 9.0 і 60°С відповідно. Він зберігав 100% вихідної активності в області рН 7.0–10.0 через 3 год та 95% активності при рН 8.0 через 24 год інкубування. Досліджений ферментний препарат виявився термостабільним, оскільки залишався активним протягом 3 год при 50°C і 1 год при 60°C. Висновки. Штам актинобактерій Acty 9 є перспективним продуцентом позаклітинної кератинази, оскільки синтезований ним фермент є рН і термостабільним та не поступається за фізико-хімічними властивостями раніше описаним у літературі ензимам.

Ключові слова: актинобактерії, кератинолітичні ферменти, продуценти, казеїнолітична активність.

Повний текст (PDF, англ)