CC BY
14
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
ки зерна со свойствами стабилизаторов пищевых систем / Н. А. Игорянова, Е. П. Мелешкина // Хлебопродукты. - 2018. - № 5. - С. 42-44
REFERENCES
1. Nikiforova T. Perspektivy ispol'zo-vanija vtorichnogo syr'ja krupjanyh proizvodstv / T. Nikiforova [i dr.] // Hleboprodukty. -2009. - № 7. - S. 50-51.
2. Igorjanova N.A. Pishhevye ingredienty, soderzhashhie nerastvorimye pishhevye volokna iz vtorichnyh produktov pererabotki pshenicy i ovsa, s funkcional'nymi i tehnologicheskimi svojstvami dlja hlebopechenija / N.A. Igorjanova // Materialy VIII Moskovskogo mezhdunarod-nogo kongressa «Biotehnologija: sostojanie i perspektivy razvitija». - 2015. - Ch. 1. -S. 418-419.
3. Igorjanova N.A. Vozmozhnosti ispol'zo-
vanija vtorichnyh produktov pererabotki zerna dlja poluchenija ingredientov s pishhevymi voloknami / N.A. Igorjanova, E.P. Meleshkina // Hleboprodukty. - 2017. - № 10. -S. 41-44.
4. Igorjanova N.A. Ingredienty s pishhevymi voloknami iz vtorichnyh produktov pererabotki zerna so svojstvami stabilizatorov pishhevyh sistem/N.A. Igorjanova, E.P. Meleshkina // Hleboprodukty. - 2018. - № 5. - S. 42-44.
Авторы
Игорянова Наталья Андреевна, канд. техн. наук, Политуха Ольга Владимировна, Яицких Артем Валерьевич, Степаненко Дмитрий Сергеевич
ВНИИ зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11, microbio1ab@mai1.ru
Authors
Igoryanova Natalya Andreevna, Candidate of Technical Sciences, Polituxa Olga Vladimirovna, Yaitskikh Artem Valerievich, Stepanenko Dmitriy Sergeevich
All-Russian Scientific-Research Institute of Grain and its Processing Products - Branch of the Federal Scientific Center of Food Systems V.M. Gorbatov RAS, 11, Dmitrovskoe highway, Moscow, 127434, microbio1ab@ mail.ru
УДК 636.52/.58:591.1 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10024
Подбор оптимального штамма-продуцента сериновой протеиназы B. pumilus
А.о. корягина, аспирант; A.A. тойменцева, канд. биол. наук; м.р. Шарипова, д-р биол. наук, профессор Казанский (Приволжский) федеральный университет
Реферат
Протеиназы обладают потенциалом для применения в сельском хозяйстве в качестве кормовых добавок. В настоящей работе объектом исследования являлась субтилизиноподобная протеиназа Bacillus pumilus (AprBp). Подобран оптимальный штамм-продуцент, и получен фермент в препаративном количестве для дальнейшего тестирования в качестве биологической добавки в корм сельскохозяйственной птицы.
Ключевые слова
Bacilluspumilus, кормовая добавка,субтилизино подобная сериновая протеиназа Цитирование
Корягина А.О., Тойменцева А.А, Шарипова М.Р. (2019) Подбор оптимального штамма-продуцента сериновой протеиназы B. pumilus // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 48-49.
Selection of the optimal producer strain of B. pumilusserine proteinase
A.O. Koryagina, graduate student; A.A. Toymentseva, Candidate of Biological Sciences; M.R. Sharipova, Doctor of Biological Sciences, Professor Kazan (Volga region) Federal University
Abstract
Serine proteinases have the potential to be used in agriculture as feed additives. In the present work, the object of the study was the subtilisin-like proteinase Bacillus pumilus (AprBp). The optimal producer strain was selected and the enzyme was obtained in preparative amount for further testing as a biological additive as the feed additive.
Key words
Bacillus pumilus, subtilisin-like serine proteinase, feed additive Citation
Koryagina A.O., Toymentseva A.A., Sharipova M.R. (2019) Selection of the optimal producer strain of B. pumilus serine proteinase // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost. 2019. № 4. P. 48-49.
В условиях интенсивного развития птицеводства важными критериями становятся качество продукции и экологическая чистота производства. Применение кормовых ферментов - активно развивающееся направление сельского хозяйства, показывающее активный рост в последнее десятилетие. Необходимость применения ферментов обусловлена интенсивными
технологиями современного птицеводства, а также возросшей потребностью новых кроссов и линий в питательных веществах и энергии, важностью снижения себестоимости конечного продукта. Препараты кормовых ферментов действуют на трудноги-дролизуемые компоненты корма. Степень их активности зависит от ряда факторов: уровня рН, стабильности ферментов к воз-
действию пепсина желудка (также относящегося к протеолитическим ферментам, осуществляющим расщепление белков в корме до пептидов).
цель работы - подбор оптимального штамма-продуцента для дальнейшей очистки субтилизиноподобной протеи-назы и изучение ее свойств для применения в качестве кормовой добавки.
биотехнологические процессы в производстве продуктов питания и кормов
сравнение протеолитической активности в культуральной жидкости _рекомбинантных штаммов_
Штамм Активность, мкг/мин Продуктивность, усл. ед.
B, pumilus 7Р 1,5 0,5
B. pumilus 7Р/3-19 2,9 0,93
B. subtilis pCS9 3,5 1,14
B. subtilis MRB044 0,25 0,1
B. subtilis MRB045 0,3 0,12
B. subtilis MRB046 0,42 0,17
B. subtilis MRB072 0,5 0,2
Сравнительное изучение экспрессии внеклеточной субтилизиноподобной сериновой протеиназы B. pumilus проводили с использованием природных и рекомбинантных штаммов, имеющихся в музее лаборатории КФУ.
Применяли штамм дикого типа B. Pumilus 7P - природный изолят, выделенный по признаку повышенной продукции внеклеточной рибонуклеазы и других ферментов, включая протеиназу, и его стреп-томицинустойчивый мутант B. pumilus 7P/3-19, а также рекомбинантные штаммы. Штамм B. Subtilis pCS9 несет плазмиду с геном протеиназы B. pumilus (aprBp) под контролем собственного промотора и собственного сигнального пептида. Для клонирования гена aprBp использовали оптимизированную LIKE-систему экспрессии на основе liai промотора B. subtilis, который регулируется двухкомпонент-ной антибиотико-индуцибельной системой LiaRS [1]. Штамм B. Subtilis MRB044 содержит ген aprBp в составе вектора pLIKE-rep под собственным сигнальным пептидом, штамм B. Subtilis MRB045 содержит ген aprBp в составе вектора pLIKE-rep и сигнальный пептид гена пе-
нициллин амидазы B. megaterium, штамм B. subtilis MRB046 содержит ген aprBp в составе вектора pLIKE-rep под контролем рекомбинантного сигнального пептида гена гликозид гидролазы B. megaterium. Для клонирования гена aprBp использовали также вектор экспрессии pGP382 с сильным конститутивным промотором (PDegQ). Ген degQ кодирует белок (46 а. о.), участвующий в фосфорили-ровании двухкомпонентной системы DegS/DegU, контролирующей синтез про-теиназ [2]. Штамм B. Subtilis MRB072 содержал плазмиду pGP382 с геном aprBpи Strep меткой в составе вектора для аффинной очистки белка. Сравнительное изучение экспрессии проводили с целью выявления наиболее эффективного штамма для получения протеиназы (см. таблицу).
На основании полученных данных для продолжения экспериментов использовали штамм B. Subtilis pCS9.
Были исследованы свойства протеина-зы и показано, что фермент термостабилен в интервале температуры от 0...40°С. рН-оптимум протеиназы составил рН 9,5. Протеиназа сохраняла стабильность в интервале рН = 7-10. При рН = 3 и рН = 11 падение активности не превышало 40%. Было исследовано влияние ингибиторов на субтилизиноподобную протеиназу, показано, что активность протеиназы не подавлялась природными ингибиторами, такими как ингибитор трипсина, что позволит ферменту функционировать в ЖКТ
кур [3].
Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров, а также при поддержке РНФ (проект № 1616-04062).
ЛИТЕРАТУРА
1. Toymentseva, A.A. The LIKE system, a novel protein expression toolbox for based on the promoter / A.A. Toymentseva [et al] // Microbial Cell Factories, 2012. - 11 (1). -P. 143-156 (doi: 10.1186/1475-2859-11-143).
2. Msadek, T. DegS-DegU and ComP-ComA modulator-effector pairs control expression of the Bacillus subtilis pleiotropic regulatory gene degQ / T. Msadek [et al] // Journal of Bacteriology. -1991. - 173 (7). - P. 23662377.
3. Корягина, А.О. Бактериальная протеиназа как кормовая добавка для повышения усвояемости корма сельскохозяйственной птицы / А.О. Корягина [и др.] // Актуальные проблемы сельскохозяйственных наук в России и за рубежом: сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции № 2. - Новосибирск. - 2015. - С. 12-15.
REFERENCES
1. Toymentseva, A.A. The LIKE system, a novel protein expression toolbox for based on the promoter / A.A. Toymentseva [et al] // Microbial Cell Factories, 2012. - 11 (1). - P. 143-156 (doi: 10.1186/1475-2859-11-143).
2. Msadek, T. DegS-DegU and ComP-ComA modulator-effector pairs control expression of the Bacillus subtilis pleiotropic regulatory gene degQ / T. Msadek [et al] // Journal of Bacteriology. - 1991. - 173 (7). -P. 2366-2377.
3. Korjagina, A.O. Bakterial'naja proteinaza kak kormovaja dobavka dlja povyshenija usvojaemosti korma sel'skohozjajstvennoj pticy / A.O. Korjagina [i dr.]. // Aktual'nye problemy sel'skohozjajstvennyh nauk v Rossii i zarubezhom: sbornik nauchnyh trudov po itogam mezhdunarodnoj nauch-no-prakticheskoj konferencii № 2. - Novosibirsk. - 2015. - S. 12 - 15.
Авторы Authors
Корягина Анастасия Олеговна, аспирант; Koryagina Anastasia Olegovna, graduate student,
Тойменцева Анна Александровна, канд. биол. наук, Toymentseva Anna Alexandrovna, Candidate of Biological Sciences,
Шарипова Маргарита Рашидовна, д-р биол. наук, профессор Sharipova Margarita Rashidovna, Doctor of Biological Sciences, Professor
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Kazan (Volga region) Federal University,
420008, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, 18, Kremlevskaya str., Kazan, 420008,
Tihonovaao93@gmai1.com Tihonovaao93@gmai1.com
УДК 664.38 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10025
Получение белковых концентратов и кормовой микробной биомассы из экстракта тритикале и гороховой муки с использованием ферментов
д.с. куликов; в.А. гулакова; в.в. колпакова, д-р техн. наук, профессор
ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Московская обл., п. Красково р.в. уланова, канд. биол. наук
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН, Москва Реферат
Тритикалевый экстракт с гороховой мукой является доброкачественным сырьем для получения пищевых белковых концентратов с комплементарным аминокислотным составом и синтеза кормовой грибной биомассы с составом и свойствами, удовлетворяющими требованиям для данных видов продуктов.
