RU2208633C1 - Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease - Google Patents

Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease Download PDF

Info

Publication number
RU2208633C1
RU2208633C1 RU2001130859A RU2001130859A RU2208633C1 RU 2208633 C1 RU2208633 C1 RU 2208633C1 RU 2001130859 A RU2001130859 A RU 2001130859A RU 2001130859 A RU2001130859 A RU 2001130859A RU 2208633 C1 RU2208633 C1 RU 2208633C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
protease
bacillus subtilis
producer
strain bacillus
Prior art date
Application number
RU2001130859A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001130859A (en
Inventor
Т.Н. Кузнецова
Р.С. Нафиков
М.М. Алсынбаев
В.Ф. Кулагин
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Иммунопрепарат"
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 Государственное унитарное предприятие "Иммунопрепарат" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Иммунопрепарат"
Priority to RU2001130859A priority Critical patent/RU2208633C1/en
Publication of RU2001130859A publication Critical patent/RU2001130859A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208633C1 publication Critical patent/RU2208633C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, biochemistry, microbiology. SUBSTANCE: invention relates for preparing the novel strain Bacillus subtilis P-1 as a producer of protease with high total and specific activity in cultural fluid. The strain is prepared by selection from the strain Bacillus subtilis 534 by multiple reinoculation through nutrient medium with increasing concentration of antibiotic. Size of cells is (7- 1.3) x (0.5) mcm that are distributed separately or as small chains and form internal central spores of oval form. The strain grows on different nutrient media, it is an aerobic, gram-positive microorganism, shows motility, its optimal growth conditions: temperature 37 C, pH value 6.0-7.5. Invention provides high level of synthesis of protease and reduced time of culturing. EFFECT: valuable properties of strain. 1 dwg, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к созданию нового штамма, используемого для получения фермента - протеазы. Протеолитические ферменты широко используются в медицине, в пищевой, сельскохозяйственной, кожевенной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Протеолитические ферменты получают в качестве продуктов биосинтетической деятельности из грибов или бактерий. Однако бактерии использовать предпочтительнее, т.к. они имеют более быстрый цикл развития и синтеза протеазы по сравнению с грибами. В связи с этим селекция новых бактериальных штаммов для получения протеаз актуальна и в настоящее время. The invention relates to biotechnology, in particular to the creation of a new strain used to obtain the enzyme - protease. Proteolytic enzymes are widely used in medicine, in the food, agricultural, leather and other industries. Proteolytic enzymes are obtained as products of biosynthetic activity from fungi or bacteria. However, bacteria are preferable to use, because they have a faster cycle of protease development and synthesis compared to fungi. In this regard, the selection of new bacterial strains for proteases is still relevant.

Наиболее близким к заявляемому объекту является штамм Bacillus subtilis ФУ-79, регистрационный ЦМПМВ-1989 (1), один из наиболее сильных продуцентов протеазы. Известный штамм может продуцировать протеазу в количестве 14,7-30 ПЕ/мл, в зависимости от питательной среды, за 38 часов биосинтеза. Closest to the claimed object is a strain of Bacillus subtilis FU-79, registration TsMPMV-1989 (1), one of the most powerful producers of protease. A known strain can produce a protease in an amount of 14.7-30 PE / ml, depending on the nutrient medium, for 38 hours of biosynthesis.

Недостатком этого штамма является длительность процесса культивирования - 38 часов, а также необходимость его выращивания на средах, в которые входят нестандартные пищевые компоненты - кукурузный экстракт, осахаренный крахмал, которые повышают стоимость питательных сред, делают их менее стандартными, а также снижают удельную активность фермента протеазы в культуральной жидкости, поскольку с ними вносится дополнительный белок. The disadvantage of this strain is the duration of the cultivation process - 38 hours, as well as the need for its cultivation on environments that include non-standard food components - corn extract, saccharified starch, which increase the cost of nutrient media, make them less standard, and also reduce the specific activity of the protease enzyme in the culture fluid, as additional protein is introduced with them.

Задачей изобретения является создание нового штамма Bacillus subtilis, способного продуцировать протеазу в промышленных объемах на синтетической питательной среде. The objective of the invention is the creation of a new strain of Bacillus subtilis, capable of producing protease in industrial volumes on a synthetic nutrient medium.

Технический результат, получаемый от использования нового штамма, заключается в получении фермента - протеазы с высокой общей и удельной активностью в культуральной жидкости при сокращении длительности процесса культивирования. The technical result obtained from the use of the new strain is to obtain an enzyme, a protease with high total and specific activity in the culture fluid while reducing the duration of the cultivation process.

Задача решается созданием нового штамма путем селекции из известного штамма Bacillus subtilis 534, регистрационный ВКМВ-1666Д (2), способного к быстрому росту на простых по составу питательных средах. The problem is solved by creating a new strain by selection from the known strain of Bacillus subtilis 534, registration VKMV-1666D (2), capable of rapid growth on simple compositional nutrient media.

Штамм Bacillus subtilis 534 многократно пересевали через питательную среду, содержащую возрастающие концентрации антибиотика. Полученную популяцию антибиотикоустойчивого варианта штамма высевали моноспоровым рассевом на агаризованную среду с казеином для выделения колоний, обладающих высокой продукцией протеазы. В результате селекции выделен штамм Bacillus subtilis P1, обладающий высокой продукцией протеазы на простых по составу синтетических питательных средах. Strain Bacillus subtilis 534 was repeatedly passaged through a nutrient medium containing increasing concentrations of the antibiotic. The resulting population of the antibiotic-resistant variant of the strain was seeded with monospore sieving on an agar medium with casein to isolate colonies with high protease production. As a result of selection, a strain of Bacillus subtilis P1 was isolated, which has high protease production on simple compositional nutrient media.

Для подтверждения генетических различий исходного штамма Bacillus subtilis 534 и селекционированного штамма Bacillus subtilis P1 произведен анализ геномного полиморфизма штаммов Bacillus subtilis 534 и P1 методом концевого мечения рестриктазных фрагментов радиоактивной меткой [а-32Р]ДАТФ с последующим разделением высоковольтным секвенирующим электрофорезом в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях (чертеж). На радиоафтографе, представленном на чертеже, можно видеть большое количество общих для штаммов полос. Вместе с тем можно отметить присутствие целого ряда полос, позволяющих выявить имеющиеся различия между исследуемыми штаммами.To confirm the genetic differences between the original Bacillus subtilis 534 strain and the selected Bacillus subtilis P1 strain, the genomic polymorphism of the Bacillus subtilis 534 and P1 strains was analyzed by end-labeling of restriction enzyme fragments with a radioactive label [a- 32 P] DATP followed by separation by high-voltage sequencing genomerizing electrophoresis conditions (drawing). On the radiograph presented in the drawing, you can see a large number of bands common to the strains. At the same time, it is possible to note the presence of a number of bands, allowing to reveal the existing differences between the studied strains.

Для выявления различий между штаммами в уровне продукции протеазы исследовали зоны гидролиза голодного агара с казеином отдельных колоний популяции исходного штамма 534 и нового штамма Р1. Данные сравнительного анализа представлены в табл.1. Изучали также уровни продукции протеазы в культуральной жидкости, полученной путем выращивания штаммов в жидкой питательной среде с аэрацией и перемешиванием. Протеолитическую активность культуральной жидкости определяли по методу Ansona в модификации Петровой И.С. - Винцюкайте М. М. (3). Сравнительные показатели уровней протеолитических активностей культуральной жидкости штаммов Bacillus subtilis 534 и P1 в сравнении с прототипом представлены в табл.1. To identify differences between the strains in the level of protease production, we studied the hydrolysis zones of hungry agar with casein of individual colonies of the population of the initial strain 534 and the new strain P1. Comparative analysis data are presented in table 1. We also studied the levels of protease production in the culture fluid obtained by growing the strains in a liquid nutrient medium with aeration and mixing. The proteolytic activity of the culture fluid was determined according to the Ansona method in the modification of Petrova I.S. - Vinciukaite M.M. (3). Comparative indicators of the levels of proteolytic activities of the culture fluid of the strains of Bacillus subtilis 534 and P1 in comparison with the prototype are presented in table 1.

Таким образом, в результате селекции получен новый штамм Bacillus subtilis P1, обладающий высоким уровнем синтеза протеазы и сокращенной длительностью процесса культивирования, что позволяет повысить технологичность процесса получения фермента при использовании штамма Bacillus subtilis P1. Thus, as a result of selection, a new strain of Bacillus subtilis P1 was obtained, which has a high level of protease synthesis and a shorter duration of the cultivation process, which makes it possible to increase the manufacturability of the enzyme production process using the Bacillus subtilis P1 strain.

Штамм хранится в виде лиофильно высушенной культуры в вакуумных ампулах в научной лаборатории государственного унитарного предприятия "Иммунопрепарат" г. Уфы. The strain is stored in the form of freeze-dried culture in vacuum ampoules in the scientific laboratory of the state unitary enterprise "Immunopreparat" in Ufa.

Штамм Bacillus subtilis P1 характеризуется следующими свойствами. The strain of Bacillus subtilis P1 is characterized by the following properties.

Культурально-морфологические свойства. Cultural and morphological properties.

Вегетативные клетки-палочки овоидной формы с размерами (7-1,3)х((0,5) мкм, расположены отдельно или небольшими цепочками. Образуют внутренние центральные споры овальной формы. В популяции жгутики лофотрихиальные и перитрихиальные. Колонии на мясопептонном агаре плоские, слегка блестящие, белого цвета с ровными краями. На мясопептонном бульоне при температуре 37oС через 18-24 ч наблюдается равномерное помутнение бульона. Аэроб, грамположительный, обладает подвижностью, оптимальные условия роста при температуре 37oС и рН 6,0-7,5.Vegetative stick cells of an ovoid shape with sizes of (7-1.3) x ((0.5) microns, located separately or in small chains. Form internal central spores of an oval shape. In the population of flagella, lofotrichial and peritrichous. Colonies on meat and peptone agar are flat, slightly shiny, white in color with smooth edges. On the meat and peptone broth at a temperature of 37 o C after 18-24 hours there is a uniform clouding of the broth. Aerob, gram-positive, has mobility, optimal growth conditions at a temperature of 37 o C and pH 6.0-7, 5.

Биохимические свойства. Biochemical properties.

Не растет в анаэробных условиях, гидролизует мочевину и крахмал, разжижает желатину. Дает положительную реакцию Фогес-Проскауэра. Ферментирует глюкозу, сахарозу, мальтозу, маннит, лактозу. Редуцирует нитраты. Продуцирует каталазу, протеазу. Не обладает лецитиназной активностью. Образует аммиак и сероводород, не образует индол. It does not grow under anaerobic conditions, hydrolyzes urea and starch, liquefies gelatin. Gives a positive reaction of Voges-Proskauer. Ferments glucose, sucrose, maltose, mannitol, lactose. Reduces nitrates. Produces catalase, a protease. It does not have lecithinase activity. Forms ammonia and hydrogen sulfide, does not form indole.

Антибиотикоустойчивость
Определение чувствительности штамма к антибиотикам изучали диско-диффузионным методом, используя стандартные диски, пропитанные антибиотиками. Штамм высевали на агаризованную питательную среду и раскладывали диски с антибиотиками, по 5 на чашку Петри. Посевы инкубировали при температуре 37oС в течение 24 ч. Устойчивыми считали штамм при отсутствии задержки роста антибиотиком.
Antibiotic resistance
The determination of the sensitivity of the strain to antibiotics was studied by the disk diffusion method using standard disks impregnated with antibiotics. The strain was plated on an agar medium and 5 antibiotic discs were placed on a Petri dish. Crops were incubated at a temperature of 37 o C for 24 hours. Stable was considered a strain in the absence of growth inhibition by antibiotic.

Штамм обладает устойчивостью к пенициллину, карбенициллину, ампициллину, оксациллину, полимиксину. The strain is resistant to penicillin, carbenicillin, ampicillin, oxacillin, polymyxin.

Вирулентность
Культура штамма В. subtilis P1 была проверена на вирулентность. Для исследования вирулентности штамм выращивали на мясо-пептонном агаре в течение 24 ч при температуре 37oС. Выросшую биомассу смывали 0,9%-ным раствором натрия хлорида и готовили бактериальные суспензии с концентрацией клеток от 0,5 до 5,0 млрд/ в мл. Полученные суспензии вводили белым беспородным мышам массой (16±1) г двумя способами: однократно внутрибрюшинно и пятикратно перорально (по одной дозе ежедневно в течение 5 дней). Результаты испытаний представлены в табл.2.
Virulence
The culture of B. subtilis P1 strain was tested for virulence. To study virulence, the strain was grown on meat-peptone agar for 24 hours at a temperature of 37 o C. The grown biomass was washed with 0.9% sodium chloride solution and bacterial suspensions were prepared with cell concentrations from 0.5 to 5.0 billion / v ml The resulting suspensions were administered to white mongrel mice weighing (16 ± 1) g in two ways: once intraperitoneally and five times orally (one dose daily for 5 days). The test results are presented in table.2.

Наблюдения за животными проводили на протяжении 5 суток после окончания курса инъекций или перорального введения. В этот период все животные оставались активными, хорошо поедали пищевые рационы, прибавляли в весе, физиологические отправления и поведенческие реакции у них не изменялись. Полученные данные свидетельствуют о безопасности штамма Bacillus subtilis P1. Observations of animals were carried out for 5 days after the end of the course of injections or oral administration. During this period, all animals remained active, ate well-fed diets, gained weight, physiological functions and behavioral reactions did not change. The data obtained indicate the safety of the strain Bacillus subtilis P1.

Штамм Bacillus subtilis P1 использовали для получения протеолитического фермента. The strain Bacillus subtilis P1 was used to obtain a proteolytic enzyme.

Изобретение характеризуется следующими примерами. The invention is characterized by the following examples.

Пример 1. Штамм выращивали путем периодического гомогенного глубинного культивирования в ферментере АК-10 с объемом питательной среды - 8 л. Для выращивания штамма Bacillus subtilis P1, с целью получения протеазы используют синтетическую питательную среду, содержащую минеральные соли, в качестве источника азота - мочевину, в качестве источника углерода - мальтозу. Example 1. The strain was grown by periodic homogeneous deep cultivation in an AK-10 fermenter with a volume of nutrient medium - 8 l. To grow a strain of Bacillus subtilis P1, in order to obtain a protease, a synthetic nutrient medium containing mineral salts is used, urea as a nitrogen source, and maltose as a carbon source.

Посевной материал получали выращиванием штамма Bacillus subtilis P1 во флаконах при температуре 37oС в течение 16-18 ч в жидкой питательной среде того же состава, что и для культивирования. Полученный посевной материал, вносят в объеме 1% от объема питательной среды в ферментере. Ферментацию ведут при температуре 37oС с аэрацией в течение 24 ч. В результате культивирования получено 6 л ферментсодержащей культуральной жидкости с активностью протеазы 28-32 ПЕ/мл и удельной активностью (20,0±2,0) ПЕ/мг белка.Inoculum was obtained by growing a strain of Bacillus subtilis P1 in vials at a temperature of 37 o C for 16-18 hours in a liquid nutrient medium of the same composition as for cultivation. The resulting seed, contribute in the amount of 1% of the volume of the nutrient medium in the fermenter. Fermentation is carried out at a temperature of 37 o With aeration for 24 hours. As a result of cultivation, 6 l of enzyme-containing culture fluid with a protease activity of 28-32 PE / ml and specific activity (20.0 ± 2.0) PE / mg of protein were obtained.

Пример 2. Штамм выращивали путем периодического гомогенного глубинного культивирования в реакторе Биор-100 с объемом питательной среды - 70 л. Питательная среда и подготовка маточного штамма, как в примере 1. Example 2. The strain was grown by periodic homogeneous deep cultivation in a Bior-100 reactor with a volume of nutrient medium - 70 l. Culture medium and preparation of the uterine strain, as in example 1.

Полученный посевной материал, вносят в объеме 1% от объема питательной среды в реакторе "Биор - 100". Ферментацию ведут при температуре 37oС с аэрацией в течение 24 ч. В результате культивирования получено 60 л ферментсодержащей культуральной жидкости с активностью протеазы 30±2 ПЕ/мл удельной активностью (20,0±2,0) ПЕ/мг белка.The resulting seed, contribute in the amount of 1% of the volume of the nutrient medium in the reactor "Bior - 100". Fermentation is carried out at a temperature of 37 ° C. with aeration for 24 hours. As a result of cultivation, 60 l of an enzyme-containing culture fluid with a protease activity of 30 ± 2 PE / ml specific activity (20.0 ± 2.0) PE / mg protein were obtained.

Источники литературы
1. А.с. 885253, кл. МКИ3 С 12 N 9/28, 30.11.81.
Sources of literature
1. A.S. 885253, cl. MKI 3 C 12 N 9/28, 11/30/81.

2. Никитенко В.И. Бактериальный препарат для профилактики и лечения воспалительных процессов и аллергических заболеваний// Международная заявка. N 89/09607, WO, 19.10.1989. 2. Nikitenko V.I. Bacterial drug for the prevention and treatment of inflammatory processes and allergic diseases // International application. N 89/09607, WO, 10.19.1989.

3. Петрова И.С., Винцюнайте М.М. Определение протеолитической активности ферментных препаратов микробиологического происхождения //Прикладная биохимия и микробиология. - 1966. - N 2. -С. 322-327. 3. Petrova I.S., Vintsiunaite M.M. Determination of the proteolytic activity of enzyme preparations of microbiological origin // Applied Biochemistry and Microbiology. - 1966. - N 2. -C. 322-327.

Claims (1)

Штамм бактерий Bacillus subtilis P-1 - продуцент протеазы. The bacterial strain Bacillus subtilis P-1 is a protease producer.
RU2001130859A 2001-11-14 2001-11-14 Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease RU2208633C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130859A RU2208633C1 (en) 2001-11-14 2001-11-14 Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130859A RU2208633C1 (en) 2001-11-14 2001-11-14 Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001130859A RU2001130859A (en) 2003-06-20
RU2208633C1 true RU2208633C1 (en) 2003-07-20

Family

ID=29210895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001130859A RU2208633C1 (en) 2001-11-14 2001-11-14 Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208633C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Биосинтез микроорганизмами нуклеаз и протеаз. - М.: Наука, 1979, с.217-221. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116496950B (en) Lysine production strain and application thereof, and lysine production method
Hsu et al. Conversion of shrimp heads to α-glucosidase inhibitors via co-culture of Bacillus mycoides TKU040 and Rhizobium sp. TKU041
Hudson et al. Thermonema lapsum gen. nov., sp. nov., a thermophilic gliding bacterium
Sura et al. Isolation of Bacillus megaterium and its commercial importance
JP4388824B2 (en) Product
KR20150101789A (en) Bacillus subtilis BK418 strain having complex enzyme productivity and antifungal activity and uses thereof
RU2208633C1 (en) Strain bacillus subtilis p-1 as producer of protease
CN103667107B (en) A kind of manure enterococcin strain producing Pfansteihl
Ogunnusi et al. Isolation and identification of Proteolytic and Lipolytic Bacteria in cow dung and abattoir effluent from Ekiti general abattoir, Ekiti state, Nigeria
RU2802575C1 (en) Streptomyces baarnensis, a new daptomycin producer
RU2684220C1 (en) Strain clostridium histolyticum - producer of collagenase
CN115322939B (en) Salt-tolerant Debarococcus strain for producing lipase and application thereof
RU2670054C1 (en) BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM ICIS-310 BACTERIUM STRAIN - PRODUCER OF INHIBITOR OF PRO-INFLAMMATORY CYTOKINE INF-γ
KR19980025285A (en) Mass production method using novel Bacillus subtilis SY8-24 (KFCC-11027) and soybean meal
Pourmolaei et al. Isolation and Identification of L-Asparaginase Producing Bacteria and From Forest Soil of Western Mazandaran
RU2158302C2 (en) Nutrient medium for bifidobacterium and lactobacterium culturing
Fitriani et al. Isolation and Identification Of Penicillin Acylase Producing Bacteria Originated From Cow Intestine
RU2175350C1 (en) Strain serratia proteamaculans 94 as producer of collagenase
RU2403283C2 (en) Staphylococcus epidermidis bvm-1987 strain - producer of staphylolytic enzymic complex
RU2375441C2 (en) Protein hydrolisate manufacturing method
Santoyo et al. Growth kinetics of L-aminoacylase-producing Pseudomonas sp. BA2
RU2110576C1 (en) Method of selection of high-producing strain - a producer of oxytetracycline and the strain streptomyces rimosus - a producer of oxytetracycline
CN106676024A (en) Bacillus amyloliquefaciens for high yield of alkali protease and application of bacillus amyloliquefaciens
KR930001389B1 (en) Process for producing l-arginine
SU1659481A1 (en) Strain of bacteria escherichia coli - a producer of inorganic pyrophosphatase

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180328

PD4A Correction of name of patent owner