danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-248Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ БАКТЕРИЙ РОДА ARTHROBACTER И ИХ ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯENZYMATIC ACTIVITY OF ARTHROBAC TER GENUS BACTERIA AND THEIR GENOTYPIC IDENTIFICATIONСАПУНОВАЛ. И.SAPUNOVAL. I.leonida@mbio.bas-net.byКОСТЕНЕВИЧА. А.KASTSIANEVICHA. A.ЛОБАНОКА. Г.LOBANOKA. G.

академик

ТАМКОВИЧИ. О.TAMKOVICHI. O.КУЛИШС. А.KULISHS. A.БАЖАНОВД. П.BAZHANAUD. P.ЯЦЕВИЧК. К.YATSEVICHK. K.Институт микробиологии НАН Беларуси, МинскBelarusИнститут генетики и цитологии НАН Беларуси, МинскBelarus2014100620165847177Copyright © САПУНОВА Л.И., КОСТЕНЕВИЧ А.А., ЛОБАНОК А.Г., ТАМКОВИЧ И.О., КУЛИШ С.А., БАЖАНОВ Д.П., ЯЦЕВИЧ К.К., 20162016САПУНОВА Л.И., КОСТЕНЕВИЧ А.А., ЛОБАНОК А.Г., ТАМКОВИЧ И.О., КУЛИШ С.А., БАЖАНОВ Д.П., ЯЦЕВИЧ К.К.SAPUNOVA L.I., KASTSIANEVICH A.A., LOBANOK A.G., TAMKOVICH I.O., KULISH S.A., BAZHANAU D.P., YATSEVICH K.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/248

В результате двухступенчатого скрининга определены состав ферментных комплексов, продуцируемых бактериями рода Arthrobacter в средах с о с пецифическим субстратом, и а ктивность и х о тдельных компонентов, участвующих в трансформации белков, жиров и углеводов молока. Установлено, что наиболее сбалансированными по активности одновременно липаз, протеаз, β-галактозидаз и глюкозо(ксилозо)изомераз являются ферментные комплексы штаммов БИМ В-2239, БИМ В-2240, БИМ В-2241 и БИМ В-2242 Arthrobacter sp.

Методом анализа нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК указанные бактериальные культуры идентифицированы как Arthrobacter sulfonivorans. Последовательности их генов 16S рРНК протяженностью более 1400 п. о. депонированы в базе данных GenBank.

Детальное исследование условий эффективного гидролиза белков и жиров с участием продуцируемых штаммами БИМ В-2239, БИМ В-2240, БИМ В-2241 и БИМ В-2242 Arthrobacter sp. липаз и протеаз, а также трансформации лактозы молока и продуктов ее гидролиза с участием β-галактозидаз и глюкозо(ксилозо)изомераз позволит отобрать штамм-продуцент для разработки биотехнологии получения из молочного сырья гипоаллергенной биологически активной кормовой добавки пребиотического действия.

Two-stage screening enabled one to define the composition of enzyme complexes produced by bacteria of genus Arthrobacter in media with specific substrates and activity of individual constituents involved in the t ransformation of milk proteins, lipids and carbohydrates. It was found that enzyme complexes of Arthrobacter strains BIM B-2239, BIM B-2240, BIM B-2241 and BIM B-2242 showed the most balanced activity of lipase, protease, β-galactosidase and glucose(xylose)isomerase components. Following the nucleotide sequence analysis of 16S rRNA gene the examined cultures were identified as Arthrobacter sulfonivorans. 16S rRNA gene sequences over 1400 bp in size were deposited in GenBank database.

Detailed investigation of conditions favoring the efficient hydrolysis of proteins and lipids by proteases and lipases produced by Arthrobacter sulfonivorans strains BIM B-2239, BIM B-2240, BIM B-2241, BIM B-2242 and the transformation of milk lactose and derived hydrolysis products mediated by β-galactosidases and glucose(xylose)isomerases will allow one to select microbial strain to develop the biotechnology of manufacturing hypoallergenic feed additive with prebiotic activity from dairy substrates.

ReferencesКвасников Е. И., Писарчук Е. Н. Артробактер в природе и производстве. Киев, 1980. – 220 с.Квасников Е. И., Писарчук Е. Н. Артробактер в природе и производстве. Киев, 1980. – 220 с.Comi G., Cantoni C. // Psychrotrophic Bacteria. 2002. Vol. 1. P. 111–116.Comi G., Cantoni C. // Psychrotrophic Bacteria. 2002. Vol. 1. P. 111–116.John E., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1991. Vol. 35, N 1. P. 60–64.John E., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1991. Vol. 35, N 1. P. 60–64.Latzko F., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1993. Vol. 40, N 1. P. 12–16.Latzko F., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1993. Vol. 40, N 1. P. 12–16.Latzko F., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. Vol. 44, N 1–2. P. 185–189.Latzko F., Hampel W. A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. Vol. 44, N 1–2. P. 185–189.Lobanok A. G., Sapunova L. I., Dikhtievski Ya. O. et al. // World J. Microbiol. Biotechnol. 1998. Vol. 14, N 2. P. 259–262.Lobanok A. G., Sapunova L. I., Dikhtievski Ya. O. et al. // World J. Microbiol. Biotechnol. 1998. Vol. 14, N 2. P. 259–262.Khandeparkar R., Bhosle N. B. // Bioresour. Technol. 2007. Vol. 98, N 4. P. 897–903.Khandeparkar R., Bhosle N. B. // Bioresour. Technol. 2007. Vol. 98, N 4. P. 897–903.Nakagawa T., Ikehata R., Myoda T. et al. // Protein Expression Purif. 2007. Vol. 54, N 2. P. 295–299.Nakagawa T., Ikehata R., Myoda T. et al. // Protein Expression Purif. 2007. Vol. 54, N 2. P. 295–299.Brushan I., Yadav A. K., Parshad R. // Asiatic J. Biothechnol. Res. 2011. Vol. 2, N 5. P. 522–534.Brushan I., Yadav A. K., Parshad R. // Asiatic J. Biothechnol. Res. 2011. Vol. 2, N 5. P. 522–534.Siala R., Fakhfakh N., Hamza-Mnif I. et al. // Biotechnol. Bioprocess Eng. 2012. Vol. 17, N 3. P. 556–564.Siala R., Fakhfakh N., Hamza-Mnif I. et al. // Biotechnol. Bioprocess Eng. 2012. Vol. 17, N 3. P. 556–564.Soares F. L. Jr., Melo I. S., Dias A. C. et al. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2012. Vol. 28, N 5. P. 2195–2203.Soares F. L. Jr., Melo I. S., Dias A. C. et al. // World J. Microbiol. Biotechnol. 2012. Vol. 28, N 5. P. 2195–2203.Chu J., Wu X., Wu B. et al. // J. Agric. Food Chem. 2014. Vol. 62, N 24. P. 5408–5411.Chu J., Wu X., Wu B. et al. // J. Agric. Food Chem. 2014. Vol. 62, N 24. P. 5408–5411.Smith M. R., Zahnley J. C. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 32, N 7. P. 277–283.Smith M. R., Zahnley J. C. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 32, N 7. P. 277–283.Патент 11170 Респ. Беларусь. № а20061327; заявл. 22.12.2006; опубл. 30.10.2008.Патент 11170 Респ. Беларусь. № а20061327; заявл. 22.12.2006; опубл. 30.10.2008.Патент 15050 Респ. Беларусь. а 20091062; заявл. 14.07.2009; опубл. 28.02.2011.Патент 15050 Респ. Беларусь. а 20091062; заявл. 14.07.2009; опубл. 28.02.2011.Kuby S. A., Lardy H. A. // J. Amer. Chem. Soc. 1953. Vol. 75, N 4. P. 890–896.Kuby S. A., Lardy H. A. // J. Amer. Chem. Soc. 1953. Vol. 75, N 4. P. 890–896.ГОСТ 20264.2–88. Введ. 01.07.90. М., 1988. – 11 с.ГОСТ 20264.2–88. Введ. 01.07.90. М., 1988. – 11 с.Yang G., Wu J., Xu G. et al. // Bioresour. Technol. 2009. Vol. 100, N 19. P. 4311–4316.Yang G., Wu J., Xu G. et al. // Bioresour. Technol. 2009. Vol. 100, N 19. P. 4311–4316.Dische Z., Borenfreund E. // J. Biol. Chem. 1951. Vol. 192, N 2. P. 583–587.Dische Z., Borenfreund E. // J. Biol. Chem. 1951. Vol. 192, N 2. P. 583–587.ГОСТ 20264–89. Введ. 01.07.90. М., 1989. – 17 с.ГОСТ 20264–89. Введ. 01.07.90. М., 1989. – 17 с.Weisburg W. G., Barns S. M., Pelletier D. A. // J. Bacteriol. 1991. Vol. 173, N 2. P. 697–703.Weisburg W. G., Barns S. M., Pelletier D. A. // J. Bacteriol. 1991. Vol. 173, N 2. P. 697–703.Reed D. L., Hafner M. S. // Microbial Ecol. 2002. Vol. 44, N 1. P. 78–93.Reed D. L., Hafner M. S. // Microbial Ecol. 2002. Vol. 44, N 1. P. 78–93.http://www.ncbi.nlm.nih.gov.http://www.ncbi.nlm.nih.gov.Tamura K., Dudley J., Nei M. et al. // Mol. Biol. Evolut. 2007. Vol. 24, N 8. P. 1596–1599.Tamura K., Dudley J., Nei M. et al. // Mol. Biol. Evolut. 2007. Vol. 24, N 8. P. 1596–1599.Ерхова Л. В., Костеневич А. А., Лобанок А. Г. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2013. Т. 57, № 5. С. 77–80.Ерхова Л. В., Костеневич А. А., Лобанок А. Г. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2013. Т. 57, № 5. С. 77–80.Сапунова Л. И., Костеневич А. А., Лобанок А. Г. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2013. Т. 57, № 6. С. 70–74.Сапунова Л. И., Костеневич А. А., Лобанок А. Г. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2013. Т. 57, № 6. С. 70–74.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.