Mikrobiol. Z. 2021; 83(5):11-18.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.05.011

α-L-Рамнозидазна активність антарктичного штаму Pseudomonas mandelii U1

О.В. Гудзенко, Н.В. Борзова, Л.Д. Варбанець

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

В останні роки адаптовані до холоду ферменти все частіше використовуються в таких промислових процесах, як харчова, текстильна промисловості, виробництво напоїв. Більш того, холодоактивні ферменти зазвичай термолабільні і можуть бути інактивовані при незначному нагріванні. Це особливо важливо в реакціях, коли необхідно інактивувати фермент після того, як він виконав свою функцію, при зберіганні умов, які дозволяють функціонування інших ферментів, що беруть участь у реакції. Серед таких ензимів важливу роль відіграють глікозидази, які застосовуються в медико-технологічних процесах, харчовій промисловості, біотехнологіях очистки та переробки сировини, а також у багатьох інших сферах діяльності людини. Тому метою роботи було дослідити здатність психротолерантної бактерії Pseudomonas mandelii U1 продукувати глікозидази, зокрема α-L-рамнозидазу, а також дослідити їхні фізико-хімічні властивості та субстратну специфічність. Методи. Глікозидазні активності визначали методами Romero і Davis, білок — методом Lowry. Результати. Вивчення ферментативної активності в динаміці свідчить про те, що вже на третю добу культивування в супернатанті культуральної рідини P. mandelii U1 відмічали активність α-L-рамнозидази (0,09 Од/мг білка). На п’яту добу культивування, крім α-L-рамнозидази (0,09 Од/мг білка), була ідентифікована активність β-D-глюкозидази (0,09 Од/мг білка) і α-D-глюкозидази (0,09 Од/мг білка). На сьому і дев’яту добу культивування спектр активності глікозидаз був більш широким: окрім α-L-рамнозидази (0,2 і 0,16 Од/мг білка відповідно), β-D-глюкозидази (0,02 і 0,05 Од/мг білка відповідно) і α-D-глюкозидази (0,04 і 0,08 Од/мг білка відповідно), були виявлені α-D-маннозидаза (0,025 Од/мг і 0,025 Од/мг білка відповідно), α-D-фукозидаза (0,025 і 0,05 Од/мг білка відповідно), N-ацетил-β-D-глюкозамінідаза (0,025 Од/мг і 0,025 Од/мг білка відповідно) та N-ацетил-β-D-галактозамінідаза (0,025 Од/мг і 0,025 Од/мг білка відповідно). Оскільки активність α-L-рамнозидази була найбільш високою, наступні дослідження були спрямовані на вивчення її властивостей. Було показано, що α-L-рамнозидаза P. mandelii U1 має pH-оптимум дії при 5,0, а термооптимум − при 4ºC. Висновки. Препарат α-L-рамнозидази P. mandelii U1, який був ізольований із моху в Антарктиці (о. Галіндез), проявляє термооптимум при 4°С, оптимальне значення рН складає 5,0, ферментний препарат здатний гідролізувати як синтетичні субстрати п-нітрофеніл-α-L-рамнопіранозид, п-нітрофеніл-β-D-глюкопіранозид, п-нітрофеніл-α-D-глюкопіранозид, п-нітрофеніл-α-D-манопіранозид, так і природні субстрати – нарінгин, неогесперидини та рутин, що дозволяє припустити можливість його застосування у майбутньому в харчових технологіях, зокрема, в процесах переробки харчових продуктів та деградації відходів за низьких температур.

Ключові слова: Pseudomonas mandelii U1, α-L-рамнозидаза, фізико-хімічні властивості, субстратна специфічність.

Повний текст (PDF, англ)