Авторы

Морфологические, культуральные и физиолого-биохимические свойства микроорганизмов – потенциальных продуцентов ксиланаз

DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-4-79-90
УДК 579.64

Морфологические, культуральные и физиолого-биохимические свойства микроорганизмов – потенциальных продуцентов ксиланаз

Дышлюк Л. С., Казимирченко О.В., Ульрих Е. В., Агафонова С. В.

Ссылка для цитирования: Дышлюк Л.С., Казимирченко О.В., Ульрих Е.В., Агафонова С.В. Морфологические, культуральные и физиолого-биохимические свойства микроорганизмов – потенциальных продуцентов ксиланаз. // Вестник Международной академии холода. 2023. № 4. С. 79-90. DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-4-79-90

Аннотация
В последнее десятилетие активно изучаются свойства ксиланолитических ферментов, которые используются в производстве целлюлозы и бумаги, кормов для сельскохозяйственных животных, а также продуктов питания и напитков (в частности, пребиотических компонентов). Целью данной работы являлась идентификация по морфологическим, культуральным, тинкториальным и физиолого-биохимическим свойствам микроорганизмов, выделенных из растительного сырья и представляющих интерес с точки зрения возможности продуцировать ксиланазы. Из микрофлоры лигноцеллюлозного сырья, собранного в Калининградской области, выделены изоляты бактерий и плесневых грибов, которые можно рассматривать как перспективные продуценты ферментов ксиланолитического действия. Из микрофлоры семян люпина белого выделены четыре бактериальных изолята Bacillusmegaterium, B. badius, B. mesentericus, B. lentus; из оболочек семян люпина белого – пять бактериальных изолятов B. brevis, B. firmus, B. megaterium, B. sp., B. mycoides и один изолят плесневого гриба Penicilliumglaucum; из семян конского каштана – два изолята бактерий B. pumilus, B. mycoides и один изолят микромицета Penicilliumglaucum; из соевой оболочки – четыре бактериальных изолята B. mesentericus, B. sphaericus, B. stearothermophilusи Staphylococcussaprophyticus. Сопоставление полученных результатов с литературными данными позволяет предположить наличие у выделенных бактерий и микроскопических грибов способности продуцировать ферменты ксиланолитического действия, которая будет оцениваться в дальнейших исследованиях.

Ключевые слова: ксилан, ксиланолитические ферменты, микроорганизмы – продуценты, микрофлора лигноцеллюлозного сырья, бактерии, плесневые грибы.

Список литературы

1. Bakry M.M., Salem S.S., Atta H.M., et al. Xylanase from thermotolerant Bacillus haynesii strain, synthesis, characterization, optimization using Box-Behnken Design, and biobleaching activity // Biomass Conv. Bioref.2022. https://doi.org/10.1007/s13399-022-03043-6.

2. Bhardwaj N., Kumar B., Verma P. A detailed overview of xylanases: an emerging biomolecule for current and future prospective // Bioresour. Bioprocess. 2019. V. 6, 40. https://doi.org/10.1186/s40643-019-0276-2.

3. De Buck V., Polanska M., Van Impe J. Modeling biowaste biorefineries: a review // Front. Sustain. Food Syst.2020. V. 4.https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.00011.

4. Mano M.C.R., Neri-Numa I.A., Silva J.B., et al.Oligosaccharide biotechnology: an approachof prebiotic revolution on the industry // Appl. Microbiol. Biotechnol.2018. V. 102. Р.17-37. https://doi.org/10.1007/s00253-017-8564-2.

5. Gomes A.F.S., dos Santos B.S.L., Ransciscon E.G., Baffi M.A.Subtract and temperature effect on xylanase production by Aspergillus fumigatus using low-cost agricultural wastes // Biosci J. 2016. V. 32(4). Р. 915-921.

6. Den W., Sharma V.K., Lee M., et al. Lignocellulosic biomass transformations via greener oxidative pretreatment processes: access to energy and value-added chemicals // Front. Chem. 2018. V. 6. Р. 1-23. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00141.

7. Определитель бактерий Берджи. В 2 т.: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита. М.: Мир, 1997.

8. Пивоваров Ю.П., Королик В.В. Санитарно-значимые микроорганизмы (таксономическая характеристика и дифференциация). М.: Изд-во ИКАР, 2000. 268 с.

9. Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно-патогенных грибов. М.: Мир, 2001. 467 с.

10. Кузьмина С.А.Учебный определитель по Джильмену. Калининград: КГТУ, 1985. 20 с.

11. Dhaver P., Pletschke B., Sithole B., Govinden R.Isolation, screening, preliminary optimisation and characterisation of thermostable xylanase production under submerged fermentation by fungi in Durban, South Africa // Mycology. 2022. V. 13(4). Р. 271-292. https://doi.org/10.1080/21501203.2022.2079745.

12. Gupta V., Garg S., Capalash N., et al. Production of thermo-alkali-stable laccase and xylanase by co-culturing of Bacillus sp. and B. haloduransfor biobleaching of kraft pulp and deinking of waste paper // Bioprocess Biosyst Eng. 2015. V.38. Р. 947-956. https://doi.org/10.1007/s00449-014-1340-0.

13. Thomas L., Ushasree M.V., Pandey A. An alkali-thermostable xylanase from Bacillus pumilus functionally expressed in Kluyveromyces lactis and evaluation of its deinking efciency // Bioresour Technol. 2014. V. 165. Р. 309-313. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.03.037

14. Chakdar H., Kumar M., Pandiyan K., et al.Bacterial xylanases: biology to biotechnology. 3 Biotech. 2016. V. 6. Article number 150.https://doi.org/10.1007/s13205-016-0457-z.

Iloduba M.I., Milala M.A., Ali A. Isolation and partial characterization of crude cellulase-free xylanase from Pseudomonas aeruginosaand Staphylococcus aureusfor possible use in paper industry // Int J Microbiol. 2016. V. 3, 8.