RU2026348C1 - Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase - Google Patents

Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase Download PDF

Info

Publication number
RU2026348C1
RU2026348C1 SU5057762A RU2026348C1 RU 2026348 C1 RU2026348 C1 RU 2026348C1 SU 5057762 A SU5057762 A SU 5057762A RU 2026348 C1 RU2026348 C1 RU 2026348C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitinase
strain
producer
marcencsens
yield
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
З.И. Панфилова
А.Б. Дужак
Р.И. Салганик
Original Assignee
Институт цитологии и генетики СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт цитологии и генетики СО РАН filed Critical Институт цитологии и генетики СО РАН
Priority to SU5057762 priority Critical patent/RU2026348C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2026348C1 publication Critical patent/RU2026348C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: microbiology. SUBSTANCE: known strain Serratia marcescens (B. prodigiosum) B-10 M-1 (VKPM B-3273) is proposed for chitinase production. Strain grows on the available cheap medium, it stable at storing. Chitinase yield is 0.3-0.5 U/ml cultural fluid. EFFECT: broadened assortment of chitinase strain-producers. 1 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии и касается штамма - продуцента фермента хитиназы. Хитинолитические ферменты, особенно хитиназа, обладают способностью расщеплять хитин в составе патогенных грибов и членистоногих. Хитиназы являются потенциальными противомикозными и энтомопатогенными препаратами и могут найти широкое применение в здравоохранении, ветеринарии и растениеводства. Поиск новых доступных и стабильных штаммов - продуцентов хитиназ, является актуальной народнохозяйственной задачей. The invention relates to microbiology and biotechnology and relates to a strain producing a chitinase enzyme. Chitinolytic enzymes, especially chitinase, have the ability to break down chitin in pathogenic fungi and arthropods. Chitinases are potential antimycotic and entomopathogenic drugs and can be widely used in healthcare, veterinary medicine and crop production. The search for new affordable and stable strains - producers of chitinases, is an urgent national economic task.

Известен штамм Streptomuces sp. WAK-83 - продуцент хитиназы [1]. Данный штамм выращивают на среде, содержащей дрожжевой экстракт (0,3%), полипептон (0,3%) глюкозу (0,2%) и коллоидный хитин (0,4%) при 28оС в течение 3-4 сут. Затем культуральную жидкость осветляют центрифугированием и используют в качестве грубого препарата хитиназы с активностью 0,01 ед.акт./мл.Known strain of Streptomuces sp. WAK-83 - producer of chitinase [1]. This strain is grown in a medium containing yeast extract (0.3%), polypeptone (0.3%), glucose (0.2%) and colloidal chitin (0.4%) at 28 ° C for 3-4 days. Then the culture fluid is clarified by centrifugation and used as a crude preparation of chitinase with an activity of 0.01 units / ml.

Недостатком известного штамма является низкая активность продуцируемой им хитиназы в препарате. A disadvantage of the known strain is the low activity of the chitinase produced by it in the preparation.

Известен также штамм Serratia marcescens IMR-IET - продуцент хитиназы [2] . Известный штамм получен ступенчатой селекцией из штамма S.marcescens QM 131466 после мутагенной обработки УФ-лучами с последующим воздействием этилметансульфонатом. Штамм выращивают на питательной среде, содержащей в качестве основных компонентов коллоидный хитин (1,5%) или кристаллический (2% ) хитин и дрожжевой экстракт (0,5 г/л) при 30оС в течение 5 сут. Выход хитиназы в культуральной жидкости составляет 0,36 ед/мл.Also known is a strain of Serratia marcescens IMR-IET, a producer of chitinase [2]. The known strain was obtained by stepwise selection from S.marcescens strain QM 131466 after mutagen treatment with UV rays, followed by exposure to ethyl methanesulfonate. The strain is grown in a nutrient medium containing as main components the colloidal chitin (1.5%) or crystalline (2%) of chitin and yeast extract (0.5 g / l) at 30 ° C for 5 days. The yield of chitinase in the culture fluid is 0.36 u / ml.

Существенным недостатком известного штамма является его нестабильность, связанная с генетической природой мутации, а также недоступностью для широкого использования. Технической задачей изобретения является создание стабильного и доступного штамма, обеспечивающего высокий выход хитиназы. A significant disadvantage of the known strain is its instability associated with the genetic nature of the mutation, as well as inaccessibility for widespread use. An object of the invention is the creation of a stable and affordable strain that provides a high yield of chitinase.

Поставленная задача достигается применением в качестве штамма-продуцента хитиназы штамма Serratia marcescens В-10 М-1. The task is achieved by using as a producer strain the chitinase strain of Serratia marcescens B-10 M-1.

Данный штамм известен как продуцент эндонуклеазы [3] и получен из исходного музейного штамма Serratia marcescens В 10, под действием нитрозометилмочевины. Штамм Serratia marcescens В10 М-1 характеризуется следующими признаками:
Морфологические: клетки короткие палочки размером 0,8/3 0,6-0,8 мк, вытянутые, одиночные, парные или в цепочках, подвижные, грамотрицательны.
This strain is known as an endonuclease producer [3] and is obtained from the original museum strain of Serratia marcescens B 10 under the action of nitrosomethylurea. The strain of Serratia marcescens B10 M-1 is characterized by the following features:
Morphological: cells are short rods of 0.8 / 3 0.6-0.8 microns in size, elongated, single, paired or in chains, motile, gram-negative.

Культуральные: на питательном агаре через 48 ч роста при 30оС образуют круглые, бесцветные, блестящие с гладкими краями колонии. Профиль колоний выпуклый.Cultures: on nutrient agar after 48 hours of growth at 30 ° C to form round, colorless, shiny colonies with smooth edges. The profile of the colonies is convex.

Физиологические и биохимические: Штамм является ауксотрофом. Оптимальная температура роста 28-30оС, рН среды 6-8.Physiological and biochemical: The strain is an auxotroph. The optimum growth temperature is 28-30 o C, the pH of the medium is 6-8.

Отношение к углеводам: ферментирует до кислотообразования глюкозу, сахарозу, мальтозу, маннит, не усваивает лактозу. Attitude to carbohydrates: ferments glucose, sucrose, maltose, mannitol before fermentation, does not absorb lactose.

Желатину разжижает. It dilutes gelatin.

Молоко свертывает, но не пептонизирует. Milk coagulates, but does not peptone.

Крахмал гидролизует очень слабо. Starch hydrolyzes very weakly.

Клетчатку не разлагает. Fiber does not decompose.

Нитраты восстанавливает до нитритов. Nitrates reduces to nitrites.

Штамм Serratia marcescens В-10 М-1 хранится в коллекции ВКПМ ВНИИ генетика под регистрационным номером В-3273. The strain Serratia marcescens B-10 M-1 is stored in the VKPM All-Russian Research Institute of Genetics collection under registration number B-3273.

Для культивирования S. marcescens В-10 М-1 с целью получения хитиназы применяют питательную среду следующего состава, г/л воды: Хитин кристаллический 1,0-3,0 Дрожжевой экстракт 0,5 Сульфат аммония 0,1 Сульфат магния 0,3 Вода Остальное
Культивирование проводят на качалках со встряхиванием при 28-30оС, рН 8,0-8,4, с аэрацией.
For the cultivation of S. marcescens B-10 M-1 in order to obtain chitinase, a nutrient medium of the following composition is used, g / l of water: Crystal chitin 1.0-3.0 Yeast extract 0.5 Ammonium sulfate 0.1 Magnesium sulfate 0.3 Water Else
Cultivation is carried out on a rocking chair with shaking at 28-30 about C, pH 8.0-8.4, with aeration.

Выход хитиназы составляет 0,32-0,46 ед/мл культуральной жидкости. The yield of chitinase is 0.32-0.46 u / ml of culture fluid.

Активность хитиназы определяют следующим образом. К 0,3 мл суспензии коллоидного хитина (10 мг/мл) добавляют 0,1 мл 0,5 м трис-уксусной кислоты (рН 6,5), аликвоту анализируемого препарата хитиназы, воду до конечного обеъма 1,0 мл и инкубируют при 37оС в течение 30'. После этого реакционную смесь центрифугируют, а в надосадочной жидкости определяют концентрацию N-ацетилгликозамина с помощью динитросалицилового реагента (Miller G.L. Use of dinirtosalicilic acid reagent for determination of reducing sugar // Anal. Chem. - 1959. - V.31, N 3. - P.426-428). За единицу ХА принимают такое количество фермента, которое в описываемых условиях вызывает прирост концентрации N-ацетилгликозамина 1,0 мкмоль ˙ мин-1 ˙ мл-1.Chitinase activity is determined as follows. To 0.3 ml of a suspension of colloidal chitin (10 mg / ml) add 0.1 ml of 0.5 m tris-acetic acid (pH 6.5), an aliquot of the analyzed chitinase preparation, water to a final volume of 1.0 ml and incubate at 37 about C for 30 '. After that, the reaction mixture is centrifuged, and the concentration of N-acetylglycosamine is determined in the supernatant using a dinitrosalicylic reagent (Miller GL Use of dinirtosalicilic acid reagent for determination of reducing sugar // Anal. Chem. - 1959. - V.31, N 3. - P.426-428). A unit of HA is taken to be such an amount of an enzyme that under the described conditions causes an increase in the concentration of N-acetylglycosamine 1.0 μmol ˙ min -1 ˙ ml -1 .

В таблице представлена зависимость выхода хитиназы от времени выращивания продуцента на питательной среде, содержащей 2% кристаллический хитин. The table shows the dependence of the yield of chitinase on the time of growing the producer on a nutrient medium containing 2% crystalline chitin.

Из таблицы видно, что предлагаемый в качестве продуцента хитиназы штамм не уступает известному штамму по выходу целевого продукта, а наиболее оптимальным является выращивание продуцента в течение 5-7 сут. Преимуществом предлагаемого штамма в качестве продуцента хитиназы является его стабильность при культивировании, доступность и высокий выход целевого фермента. The table shows that the strain proposed as a producer of chitinase is not inferior to the known strain in yield of the target product, and the most optimal is to grow the producer for 5-7 days. The advantage of the proposed strain as a producer of chitinase is its stability during cultivation, availability and high yield of the target enzyme.

Известный суперпродуцент хитиназы - штамм S.marcescens IMK-IEI крайне нестабилен из-за генетической природы его сверх продуктивности - тандемной дупликации. В конце ферментации при выращивании на среде с хитином в клеточной популяции часто преобладают ревертанты с активностью хитиназы, подобной активности исходного штамма. Предлагаемый штамм S.marcescens В-10 - М-1 характеризуется генетической стабильностью в отношении продуктивности хитиназы. Стабильность последнего заложена в генетической природе мутации - сверхпродуктивности точечной плейотропной мутации, частота реверсии которой к исходному генотипу очень низка. Все испытанные клоны предлагаемого штамма сохраняли признаки мутантного генотипа и не изменяли продуктивности в отношении хитиназы. The well-known chitinase superproducer - strain S.marcescens IMK-IEI is extremely unstable due to its genetic nature beyond productivity - tandem duplication. At the end of fermentation, when grown on a medium with chitin, revertants with chitinase activity similar to the activity of the initial strain often prevail in the cell population. The proposed strain S.marcescens B-10 - M-1 is characterized by genetic stability in relation to chitinase productivity. The stability of the latter lies in the genetic nature of the mutation — the overproduction of a point pleiotropic mutation, the frequency of which is reversed to the original genotype is very low. All tested clones of the proposed strain retained the characteristics of the mutant genotype and did not change productivity in relation to chitinase.

В настоящее время отсутствуют доступные, высокопроизводительные штаммы - продуценты хитиназы. Currently, there are no affordable, high-performance strains producing chitinases.

П р и м е р 1. Культивирование штамма S.mercescens В-10 М-1 проводят на питательной среде следующего состава, г/л воды: Хитин кристаллический 3,0 Дрожжевой экстракт 5,0 Сульфат аммония 1,0 Сульфат магния 0,3 Вода до 1 л рН 8,5
Инкубацию со встряхиванием ведут при 30оС в течение 7 дней. Культуральную жидкость отделяют центрифугированием. Выход хитиназы составляет 0,46 ед/мл в культуральной жидкости (КЖ).
PRI me R 1. The cultivation of the strain S.mercescens B-10 M-1 is carried out on a nutrient medium of the following composition, g / l of water: Chitin crystalline 3.0 Yeast extract 5.0 Ammonium sulfate 1.0 Magnesium sulfate 0, 3 Water up to 1 liter pH 8.5
Shaking incubation is carried out at 30 about C for 7 days. The culture fluid is separated by centrifugation. The yield of chitinase is 0.46 U / ml in the culture fluid (QOL).

П р и м е р 2. Получение КЖ осуществляют аналогично примеру 1. Для дополнительной очистки хитиназы к 100 мл КЖ добавляют сульфат аммония до концентрации 80% насыщения. Сформировавшийся осадок собирают центрифугированием, растворяют в 20 мл воды и диализуют против 5 л воды в течение 5 сут при -8оС. В результате получают целевой продукт хитиназная активность (ХА) которого составляет 1,76 е.а./мл (пятикратная очистка по белку относительно исходной КЖ).PRI me R 2. Obtaining QOL is carried out analogously to example 1. For additional purification of chitinase, ammonium sulfate is added to 100 ml of QL to a concentration of 80% saturation. Formed precipitate was collected by centrifugation, dissolved in 20 ml water and dialysed against 5 L of water for 5 days at -8 ° C. The thus obtained title product Chitinase activity (HA), which is 1.76 au / ml (five times the cleaning protein relative to the original QOL).

П р и м е р 3. Получение КЖ осуществляют аналогично примеру 1. Хитиназу из КЖ выделяют путем концентрирования на ячейках с полыми пористыми волокнами: для этого 150 мл КЖ концентрировали до 18 мл на ячейке с пределом пропускания 15 КДа. ХА целевого фермента составила 2,8 е.а./мл. PRI me R 3. Obtaining QOL is carried out analogously to example 1. Chitinase from QL is isolated by concentration on cells with hollow porous fibers: for this, 150 ml of QL were concentrated to 18 ml on a cell with a transmittance of 15 KDa. The CA of the target enzyme was 2.8 ea / ml.

Использование предлагаемого штамма позволит расширить ассортимент штаммов - продуцентов хитиназы. Using the proposed strain will expand the assortment of strains - producers of chitinase.

Предлагаемый штамм обладает преимуществами по сравнению с известными, а именно является доступным, стабильным, обеспечивает высокий выход хитиназы.  The proposed strain has advantages compared with the known, namely it is affordable, stable, provides a high yield of chitinase.

Claims (1)

ШТАММ БАКТЕРИЙ SERRATIA MARCESCENS - ПРОДУЦЕНТ ХИТИНАЗЫ. STRAIN OF BACTERIA SERRATIA MARCESCENS - CHITINASE PRODUCER. Применение штамма бактерий Serratia marcescens ВКПМ В-3273 в качестве продуцента хитиназы. The use of the bacterial strain Serratia marcescens VKPM B-3273 as a producer of chitinase.
SU5057762 1992-08-05 1992-08-05 Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase RU2026348C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057762 RU2026348C1 (en) 1992-08-05 1992-08-05 Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057762 RU2026348C1 (en) 1992-08-05 1992-08-05 Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2026348C1 true RU2026348C1 (en) 1995-01-09

Family

ID=21611115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5057762 RU2026348C1 (en) 1992-08-05 1992-08-05 Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2026348C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634473A (en) * 2012-05-16 2012-08-15 哈尔滨工业大学(威海) Serratia plymithica synthetic culture medium and method for preparing fermentation liquid of serratia plymithica synthetic culture medium
CN110241100A (en) * 2019-07-03 2019-09-17 南阳师范学院 The synthetic media and its fermentation process of serratia marcescens high yield chitinase

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4686185, кл. C 12N 9/36, опублик.1987. *
2. Microbil. v.41, p.664-669, 1981. *
3. Авторское свидетельство СССР N 431214, кл. C 12N 1/20, опублик.1975. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634473A (en) * 2012-05-16 2012-08-15 哈尔滨工业大学(威海) Serratia plymithica synthetic culture medium and method for preparing fermentation liquid of serratia plymithica synthetic culture medium
CN102634473B (en) * 2012-05-16 2015-05-20 哈尔滨工业大学(威海) Serratia plymithica synthetic culture medium and method for preparing fermentation liquid of serratia plymithica synthetic culture medium
CN110241100A (en) * 2019-07-03 2019-09-17 南阳师范学院 The synthetic media and its fermentation process of serratia marcescens high yield chitinase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4321325A (en) Process for producing L-threonine
US3622463A (en) Production of extracellular glucose isomerase by streptomyces
US3979261A (en) Production of glucose isomerase by bacillus coagulans
EP0140610A2 (en) A process for producing thermostable alpha-amylases by culturing micro-organisms at elevated temperatures
EP0194760A2 (en) Xylose isomerase, a method for production of such xylose isomerase, immobilized xylose isomerase and a method for isomerization of glucose to fructose
EP0181562B1 (en) Bacteriolytic enzyme product from streptomyces, method for its production and strain suitable therefor
RU2026348C1 (en) Strain of bacterium serratia marcencsens - a producer of chitinase
US2978384A (en) Method for the production of 1-glutamic acid
US4179335A (en) Thermostable lactase derived from Bacillus coagulans
SU764617A3 (en) Method of preparing glucoisomerase
DE3539702C2 (en)
JPS63209595A (en) Production of beta-1,4-mannobiose
CN1008188B (en) Method of preparing novel thermostable transglucosidase
El-Sayed et al. Semicontinuous penicillin production by two Penicillium chrysogenum strains immobilized in calcium alginate beads
US5529918A (en) Process for preparing neuraminidase
EP0258038A2 (en) Use of cellulase preparations in the cultivation and use of cellulose-producing micro-organisms
SU1730146A1 (en) Strain of bacteria serratia marcescens - a producer of chitinase
RU2384619C1 (en) STREPTOMYCIN-RESISTANT STRAIN Bacillus sp ARCIM B-9862, PRODUCER OF EXTRACELLULAR ALKALINE RIBONUCLEASE
RU2077577C1 (en) Strain of bacterium deleya marina - a producer of alkaline phosphatase and a method of alkaline phosphatase preparing
JPS625597B2 (en)
SU1495370A1 (en) Method of proteus culture in o-form
UA75352C2 (en) STRAIN OF BACTERIUM BACILLUS CIRCULANS B-65 û PRODUCER OF CYCLOMALTODEXTRINGLUKANOTRANSFERASE, METHOD FOR ISOLATION THEREOF AND USE FOR THE PREPARATION OF ?-CYCLODEXTRIN
SU1659481A1 (en) Strain of bacteria escherichia coli - a producer of inorganic pyrophosphatase
SU1705347A1 (en) Strain of bacteria escherichia coli for @@@-deoxyadenosine preparation
US3285827A (en) Process for producing glutamic acid