RU2310685C1 - Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров - Google Patents
Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310685C1 RU2310685C1 RU2006107802/13A RU2006107802A RU2310685C1 RU 2310685 C1 RU2310685 C1 RU 2310685C1 RU 2006107802/13 A RU2006107802/13 A RU 2006107802/13A RU 2006107802 A RU2006107802 A RU 2006107802A RU 2310685 C1 RU2310685 C1 RU 2310685C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- serratia marcescens
- fats
- lipase
- lipilytic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в пищевой промышленности, в очистке сточных вод. Штамм бактерий Serratia marcescens KM ИБ УНЦ РАН ИБ 2-2 - продуцент липазы. Изобретение позволяет повысить выход липазы. 1 табл.
Description
Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии и касается штамма бактерий - продуцента фермента липазы.
Липазы катализируют гидролиз триацилглицеридов с образованием жирных кислот и глицерина. Пищевые предприятия загрязняют окружающую среду стоками, содержащими высокие концентрации растительных и животных жиров. Поиск новых штаммов микроорганизмов - продуцентов липазы, проявляющих активность по деструкции жиров растительного и животного происхождения, является актуальной задачей.
Основными продуцентами липаз являются штаммы грибов Rhizopus [1, 2], Fusarium [3], некоторые дрожжи (Jarrowia) [4]. Известен, например, штамм грибов Fusarium oxysporum - продуцент липазы [3]. Данный штамм выращивают при температуре 30°С в течение 150-200 часов на питательной среде, содержащей, г/л:
| MgSO4·7H2O | 0,5 |
| КН2PO4 | 1,0 |
| NaNO3 | 3,0 |
| Пептон | 30,0 |
| Дрожжевой экстракт | 1,0 |
| Оливковое масло | 10,0 |
Через 150 часов культивирования достигается максимальное накопление в культуральной жидкости специфической липазной активности - 150 ед.акт./мг биомассы (по сухому весу). Недостатком известного штамма является длительность культивирования (6-7 суток), сложность питательной среды и трудоемкость процедуры получения культуральной жидкости (освобождение от грибного мицелия).
Использование бактерий-продуцентов липаз обладает по сравнению с грибами преимуществом, заключающимся в ускорении процесса культивирования. Это может сделать более выгодным технологический процесс получения липазы. Известен, например, штамм Serratia marcescens 345 [5], который выращивают при температуре 30°С на питательной среде (рН 7,0), содержащей, г/л:
| Отвар соевой муки | 50,0 |
| Мочевина | 0,1 |
| MgSO4·7H2O | 0,1 |
| KH2PO4 | 0,2 |
Через 24 часа в культуральной жидкости накапливается максимальное количество липазы со специфической активностью 95 ед.акт./мг биомассы (по сухому весу). Недостатком данного штамма является низкая специфическая активность продуцируемого фермента.
Наиболее близким к заявляемому штамму - прототипом является штамм Serratia marcescens В-10 L-1 [6], который выращивают при температуре 28-30°С на питательной среде (рН 7,0), содержащей, г/л:
| MgSO4·7H2O | 0,25 |
| КН2PO4 | 3,0 |
| Na2HPO4·2H2O | 7,0 |
| NH4Cl | 1,0 |
| CaCl2·2H2O | 0,02 |
| NaCl | 0,5 |
| Отвар соевой муки | 50,0 |
Максимальное накопление липазы характеризуется величиной, составляющей 800 ед.акт./мг биомассы (по сухому весу).
Недостатком данного штамма является сравнительно низкая специфическая активность продуцируемого фермента.
Технической задачей изобретения является получение нового бактериального штамма, обеспечивающего более высокий выход липазы, проявляющей активность по деструкции твердых жиров животного и растительного происхождения.
Поставленная задача достигается предлагаемым штаммом Serratia marcescens ИБ 2-2, выделенным из образца сточных вод, отобранного в аэротенке биологических очистных сооружений пермского мясокомбината. Штамм поддерживается в коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН. Штамм Serratia marcescens ИБ 2-2 характеризуется следующими признаками.
Морфологические признаки. Клетки палочковидные, прямые, размером 0,5-0,8×1,0-3,0 мкм, подвижные, одиночные, парные или в цепочках, спор не образуют. Грамотрицательные.
Морфологию колонии определяли после 4-5 суток роста при 28°С. На мясопептонном агаре (МПА) - круглые с ровными краями, гладкие, слегка выпуклые, непрозрачные, блестящие, кремовые, мягкой консистенции колонии, диаметр 3-5 мм.
Физиологические и биохимические признаки. Штамм является факультативным анаэробом, обладает и дыхательным и бродильным типами метаболизма, не требователен к факторам роста. Оптимальная температура роста 28-30°С, растут при 5°С и 40°С. Разжижает желатин, пептонизирует и свертывает молоко, гидролизует лецитин. Способен расти на среде Симмонса с цитратом, реакция Фогеса-Проскауэра положительная. Проба с метиловым красным положительная. Дает отрицательный оксидазный, положительный каталазный тесты. Ферментирует с образованием кислоты глюкозу, ксилозу, арабинозу, сахарозу, маннозу, галактозу, фруктозу, лактозу, мальтозу, крахмал, сорбитол, ацетат. Растет на МПА с 8% NaCl.
Штамм хранится на косяках МПА в холодильнике с пересевом на свежие косяки через 2-4 месяца, а также в лиофильно-высушенном состоянии.
Штамм идентифицирован по определителю Bergey′s Manual of Determinative Bacteriology. Анализ штамма путем секвенирования двух фрагментов гена 16S РНК и последующее сравнение этих фрагментов со всеми известными последовательностями, депонированными во Всемирной базе генов (GenBank), подтвердили достоверность идентификации.
Для культивирования штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 с целью получения липазы применяют питательную среду следующего состава, г/л: соевая мука - 5; дрожжевой экстракт - 60; К2НРО4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0.
Количество накапливаемой биомассы штамма ИБ 2-2 определяют путем подсчета числа жизнеспособных клеток в культуральной жидкости. Для этого методом посева определяют титр бактерий в 1 мл культуральной жидкости и пересчитывают его в мг биомассы (по сухому весу), исходя из того, что 109 клеток бактерий весит 0,28 мг [6].
Активность липазы определяют следующим образом. К реакционной смеси, содержащей 4,5 мл 0,05 М фосфатного буфера (рН 8,0) и 5 мл 40%-ной эмульсии оливкового масла в 2%-ном поливиниловом спирте приливают 0,5 мл супернатанта культуральной жидкости. Тест-пробу инкубируют в течение 30 мин при температуре 37°С, после чего добавляют 10 мл смеси этанол: ацетон (1:1). Степень расщепления оливкового масла определяют, оттитровывая продукты гидролиза раствором гидроокиси натрия (0,05 М NaOH), в присутствии 1%-ного тимолфталеина, до возникновения голубой окраски. Контрольную пробу обрабатывают аналогично тест-пробе, но липазу вносят непосредственно перед титрованием. Специфическую активность липазы выражают в микромолях олеиновой кислоты, освобождающейся за 1 час при гидролизе субстрата 1 мл культуральной жидкости, в пересчете на количество биомассы, содержащейся в 1 мл культуральной жидкости. Расчет специфической липазной активности (ЛА), в ед. акт./мг биомассы (по сухому весу), производят по формуле:
ЛА=(V-Vk) ·K/t·VE·C,
где V - количество 0,05 М NaOH, израсходованного на титрование тест-пробы, мл;
Vk - количество 0,05 М NaOH, израсходованного на титрование контрольной пробы, мл;
К - количество олеиновой кислоты, оттитровываемое 1 мл 0,05 М NaOH (К=50), мкмоль;
t - время реакции, час;
VE - объем культуральной жидкости, добавляемой к реакционной смеси, мл;
С - концентрация биомассы (по сухому весу), мг/мл.
Результаты определения липолитической активности культуральной жидкости, полученной при культивировании штамма Serratia marcescens ИБ 2-2, приведены в таблице. Эти данные свидетельствуют о высокой активности липазы, продуцируемой предлагаемым штаммом микроорганизмов. Так, максимальная специфическая активность фермента штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 составляет 1018 мкМ олеиновой кислоты/ мг биомассы, что в 1,27 раза превышает величину максимальной специфической активности (800 ед. акт./мг биомассы) штамма по прототипу.
Способность липолитических ферментов, продуцируемых штаммом Serratia marcescens ИБ 2-2, к деструкции твердых жиров растительного и животного происхождения определяли следующим образом.
Пример 1. Утилизацию кулинарного жира проводят путем периодического выращивания штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 в колбах на качалке (200 об/мин), объем среды 100 мл. Состав питательной среды: соевая мука - 5; дрожжевой экстракт - 60; К2HPO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0; рН среды 7,0, температура выращивания 28°С. Время выращивания 40 час. Исходное содержание кулинарного жира составляет 1 мас.%. Оценку роста бактерий проводили микроскопированием на твердой (агаризованной) питательной среде. Степень деструкции твердых жиров определяли весовым методом с использованием процесса экстракции. По окончании процесса ферментации штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 титр бактерий в культуральной жидкости составил 3,0·109 КОЕ/мл, а деструкция кулинарного жира - 100%.
Пример 2. Аналогично примеру 1 утилизацию свиного жира проводят путем периодического выращивания штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 в колбах на качалке при параметрах процесса и составе питательной среды, приведенным в примере 1. Время выращивания 40 часов. Исходное содержание свиного жира составляет 1 мас.%. По окончании процесса ферментации штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 титр бактерий в культуральной жидкости составил 4,0·109 КОЕ/мл, а деструкция свиного жира - 100%.
Пример 3. Аналогично примеру 1 утилизацию говяжьего жира проводят путем периодического выращивания штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 в колбах на качалке при параметрах процесса и составе питательной среды, приведенном в примере 1. Время выращивания 51 час. Исходное содержание говяжьего жира составляет 1 мас.%. По окончании процесса ферментации штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 титр бактерий в культуральной жидкости составил 3,0·109 КОЕ/мл, а деструкция говяжьего жира - 100%.
Результаты экспериментов, приведенные в примерах 1-3, свидетельствуют о высокой эффективности процесса биодеструкции твердых жиров животного и растительного происхождения под действием липолитических ферментов, продуцируемых штаммом Serratia marcescens ИБ 2-2.
Результаты экспериментов, приведенные в примерах 1-3, свидетельствуют о высокой эффективности процесса биодеструкции твердых жиров животного и растительного происхождения под действием липолитических ферментов, продуцируемых штаммом Serratia marcescens ИБ 2-2.
Таким образом, получен штамм Serratia marcescens ИБ 2-2, обладающий высокой липолитической активностью, который может быть использован в качестве основы биопрепарата для биологической очистки сточных вод или канализационных систем от жиров.
Список литературы
1. А.с. СССР 1581742 А1, опубл. 30.07.90.
2. А.с. СССР 1726513 А1, опубл. 15.04.92.
3. Р.Rapp. Production, regulation and some properties of lipase activity from Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum // Enzyme and Microbial Technology. - 1995. - V.17. - P.832-838.
4. А.с. СССР 1454852 А1, опубл. 30.01.89.
5. Башкатова Н.А., Северина Л.О. Влияние условий культивирования на биосинтез липазы у Serratia marcescens // Микробиология. - 1979. - Т.68, вып.5. - С.826.
6. Патент RU 2148645 С1, опубл. 10.05.2000.
| Липолитическая активность штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 | ||
| Время культивирования, ч | Липолитическая активность, мкМ олеиновой кислоты/мг биомассы (по сухому весу) | |
| Штамм Serratia marcescens ИБ 2-2 | Штамм Serratia marcescens В-10 L-1 (по прототипу) | |
| 5 | 0 | 91 |
| 10 | 53 | 800 |
| 15 | 188 | 300 |
| 20 | 393 | 160 |
| 25 | 446 | 42 |
| 30 | 1018 | 31 |
| 35 | 439 | 30 |
| 40 | 188 | 30 |
| 50 | 30 | 30 |
Claims (1)
- Штамм бактерий Serratia marcescens KM ИБ УНЦ РАН ИБ 2-2 - продуцент липазы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107802/13A RU2310685C1 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107802/13A RU2310685C1 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310685C1 true RU2310685C1 (ru) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006107802/13A RU2310685C1 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310685C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011182782A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-09-22 | Sekisui Aqua System Kk | 油脂分解微生物、微生物固定化担体、廃水の処理方法、並びに、廃水処理システム |
| RU2501014C1 (ru) * | 2012-08-15 | 2013-12-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Иркутский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" | Способ определения липолитической активности в субклеточных фракциях бактерий |
-
2006
- 2006-03-13 RU RU2006107802/13A patent/RU2310685C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАШКАТОВА Н.А. и др. Влияние условий культивирования на биосинтез липазы у serratia marcescens. - Микробиология, 1979, т.68, вып.5, с.826-832. Bashkatova N.A. and et. Isolation of the intracellular lipase of serratia marcescens, Microbiologia, 1979, Nov-Dec., 48(6):994-998. GaoL., and et., Optimization of serratia marcescens lipase production for enantioselective hydrolysis of 3-phenylglycidic acid ester, Ind Microbiol. Biotechnolol., 2004, Dec; 31(11):525-530. Abdou AM., Purfication and partial characterization of psychrotrophic serratia marcescens lipase., J. Daily, Sci., 2003., Jan; 86(1):127-132. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011182782A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-09-22 | Sekisui Aqua System Kk | 油脂分解微生物、微生物固定化担体、廃水の処理方法、並びに、廃水処理システム |
| RU2501014C1 (ru) * | 2012-08-15 | 2013-12-10 | Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Иркутский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" | Способ определения липолитической активности в субклеточных фракциях бактерий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Uma et al. | Production and properties of invertase from a Cladosporium cladosporioides in SmF using pomegranate peel waste as substrate | |
| CN103232963A (zh) | 一种胶原蛋白酶产生菌 | |
| WO2005098014A1 (fr) | Procédé microbien de production de valiénamine et de validamine | |
| CN115873754A (zh) | 一株肠源凝结魏茨曼氏菌rs804及其应用 | |
| CN111172058A (zh) | 一株解淀粉芽孢杆菌及其应用 | |
| CN113897319A (zh) | 一株解淀粉芽孢杆菌及其应用 | |
| RU2310685C1 (ru) | Штамм бактерий serratia marcescens, продуцирующий липолитические ферменты, для получения препарата для очистки сточных вод от жиров | |
| RU2308485C1 (ru) | Штамм бактерий serratia species - продуцент липазы | |
| El-Sawah et al. | Enzymatic properties of lipase and characteristics production by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus | |
| CN107151640A (zh) | 一种产乳糖酶的嗜冷杆菌菌株及使用该菌株制备低温乳糖酶的方法 | |
| NO824162L (no) | Mikroorganismer av genus hypomikrobium og fremgangsmaate til avbinding av metylgruppeholdige forbindelser i vandig opploesninger | |
| Ekka et al. | Screening, isolation and characterization of amylase producing bacteria and optimization for production of amylase | |
| RU2500811C1 (ru) | Рекомбинантный штамм бактерий bacillus subtilis - продуцент фосфолипазы с | |
| RU2397247C1 (ru) | Способ биосинтеза липазы | |
| CN108192848A (zh) | 一种产乳糖酶的嗜冷杆菌菌株及使用该菌株制备低温乳糖酶的方法 | |
| CN110423711B (zh) | 南极来源的产低温几丁质酶菌株及其发酵方法 | |
| CN106754829A (zh) | 一种利用芽孢杆菌hs17发酵生产壳聚糖酶的方法及其应用 | |
| CN106244505B (zh) | 吡咯伯克霍尔德氏菌的应用及其产脂肪酶的方法 | |
| CA2671797C (en) | Microbial process for production of enzymes | |
| RU2784717C1 (ru) | Питательная минеральная среда на основе арабиногалактана для культивирования микроорганизмов и способ культивирования штаммов микроорганизмов, синтезирующих фермент для гидролиза арабиногалактана | |
| Kanlayakrit et al. | Isolation and characterization of extracellular halophilic ribonuclease from halotolerant Pseudomonas species | |
| CN116286557B (zh) | 一株产纤维素酶的耐盐贝莱斯芽孢杆菌及其培养方法 | |
| RU2500812C1 (ru) | Рекомбинантный штамм бактерий bacillus licheniformis - продуцент термостабильной липазы | |
| Kumar et al. | Production of oxalate oxidase from endophytic Ochrobactrum intermedium CL6 | |
| Özkan et al. | Production and determination of some biochemical properties of protease enzyme by Trichothecium roseum under solid state fermentation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130314 |