Біологічні системи: теорія та інновації

Динаміка впливу іонів деяких важких металів на біосинтетичну спроможність штаму Streptomyces recifensis var. lyticus 2р-15 в плані синтезу амілолітичних ферментів

Є.М. Івченко, Н.Б. Мітіна
Завантажити статтю
Анотація

Сучасна біотехнологія ензимів є перспективною та швидко розвиваючою галуззю промислової біотехнології, яка потребує нових перспективних досліджень в аспекті оптимізації умов біосинтезу ферментів. Модулювання біосинтетичної активності штамів продуцентів дозволяє значно збільшити економічний вихід виробництва. Найважливішими з факторів збільшення ефективності є склад поживного середовища, яке може бути оптимізоване залежно від потреб мікроорганізмів. В рамках комплексного дослідження оптимізації складу живильного середовища симплекс- методом математичного моделювання метою роботи є дослідження впливу іонів деяких важких металів на біосинтетичну спроможність штаму Streptomyces recefensis var. lyticus 2Р-15.Досліджено вплив іонів деяких важких металів на біосинтетичну спроможність штаму Streptomyces recefensis var. lyticus 2Р-15 в плані синтезу амілолітичних ферментів, накопичення біомаси та білку. Об’єкт дослідження – штам Streptomyces recefensis var. lyticus 2P-15, одержаний трьох ступінчатою селекцією продуценту. Для виконання досліджень було застосовано симплексметод добору складу середовища. Для аналізу біосинтетичної активності використовували стандартні методи визначення біомаси та амілолітичної активності. Встановлено, при додаванні іонів Co, Mo, Cd в концентрації 0,00001 та 0,0005 мг/мл пригнічує ріст біомаси, але підвищує вміст білку на 13-57% відповідно. Визначено, що додавання іонів Co, Mo, Cd в різних концентраціях сприяє підвищенню як кількісного так і якісного складу синтезованих ензимів і в найкращому відгуку мало місце підвищення амілолітичної активності на 354% до контролю. Перспективою подальших досліджень оптимізації біосинтезу актиноміцетів симплекс- методом інших аспектів його регуляції буде підвищувати біосинтетичну спроможність досліджуваного штаму, що буде позитивно впливати економічний вихід виробництва амілолітичних ферментних препаратів шляхом отримання мікробного синтезу

Ключові слова

амілолітичні ферменти; біосинтетична спроможність; математичне моделювання; іони важких металів; поживне середовище

ЦИТУВАТИ
Ivchenko, Yе., & Mitina, N. (2023). Dynamics of influence of some heavy metals on the biosynthetic capacity of Streptomyces recefensis var. lyticus 2p-15 for the synthesis of amylolytic enzyme. Biological Systems: Theory and Innovation, 14(2), 55-63. https://doi.org/10.31548/biologiya14(3-4).2023.005
Використані джерела

[1] Pyrog, T.P., & Penchuk, Yu.M. (2020). Biochemical basics of microbial synthesis. Kyiv: Lira  Publishing House.

[2] Paul, J.S., Lall, B.M., Jadhav, S.K., & Tiwari, K.L. (2017).  Parameter’s optimization and kinetics study of α-amylase enzyme of Bacillus sp. MB6 isolated from vegetable waste. Process Biochemistry, 52, 123-129. doi: 10.1016/j.procbio.2016.10.005.  

[3] Saha, S.Р.,  Ghosh, Sh.,  Mazumdar, D., Ghosh, S., Ghosh, D.,  Sarkar, M.M., & Roy, S. (2023). Valorization of banana peel into α-amylase using one factor at a time (OFAT) assisted artificial neural network (ANN) and its partial purification, characterization, and kinetics study. Food Bioscience, 53,  article number 102533. doi: 10.1016/j.fbio.2023.102533.

[4] Shynkarenko, L.M. (1998). Determination of the spectrum of action of the enzyme preparation from Streptomyces recifensis var. lyticus 2435. In L.M. Shinkarenko, L.G. Zholner, & T.S. Todosiichuk (Eds.), Express news: Science, technology, production (p. 49). Kyiv: National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”.

[5] Gupta, R.,  Gigras, P.,  Mohapatra, H.,  Goswami, V.K., & Chauhan, B. (2003). Microbial α-amylases: A biotechnological perspective, Process Biochemistry, 38(11), 1599-1616. doi: 10.1016/S0032-9592(03)00053-0.

[6] Gregirchak, N.M., Antonyuk, M.M., Butsenko, L.M. (2015). Immobilized enzymes and cells in biotechnology. Kyiv: National University of Food Technologies.

[7] Chervakov, O.V., & Adriyanova, M.V. (2016). Mathematical modeling and optimization of objects of chemical technology. Dnipro: Ukrainian State University of Chemical Technology.