Отправить статью по E-mail 
Фитатгидролизирующая активность штамма Aspergillus niger Л-4
- Авторы: Муста Оглы Н.М.1, Шарова Н.Ю.2
-
Учреждения:
- Университет информационных технологий механики и оптики
- Университет информационных технологий механики и оптики, Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр им. В.М. Горбатова»
- Выпуск: Том 10, № 2 (2020)
- Страницы: 232-239
- Раздел: Физико-химическая биология
- URL: https://bakhtiniada.ru/2227-2925/article/view/299678
- DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-2-232-239
- ID: 299678
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Целью исследования являлось изучение способности штамма Aspergillus niger Л-4 синтезировать фитазу. Метод определения фитазной активности основан на определении содержания неорганических фосфатов в результате воздействия фитазы на субстрат при определенных стандартных условиях путем связывания их ванадий-молибденовым реагентом с образованием окрашенного комплекса. Использование фитаз для гидролиза фитатов в кормах для животных важно с точки зрения сохранения окружающей среды: при разрушении фитатных комплексов высвобождается важный элемент – фосфор, который выполняет структурную и регуляторную функцию, обеспечивает нормальное развитие костных и зубных тканей, поддерживает их прочность и целостность. Фосфорная кислота участвует в синтезе киназ, ответственных за нормальное течение химических реакций в клетках, метаболизм жиров, а также синтез и расщепление крахмала и гликогена. Это уменьшает выброс неусвоенного фосфора в окружающую среду. Объектом исследования являлись нативные растворы, полученные при культивировании промышленного штамма-кислотообразователя A. niger Л-4 на различных углеводсодержащих средах. Штамм A. niger Л-4, ранее селекционированный во Всероссийском научно-исследовательском институте пищевых добавок для ферментации мелассы, обладает способностью синтезировать внеклеточную фитазу. В данной работе представлены результаты исследований фитазной активности при культивировании штамма A. niger Л-4 на углеводсодержащих средах. Установлено, что для повышения продуктивности биосинтеза фитазы необходимо более высокое содержание низкомолекулярных сахаров. Установлено, что компоненты сахарозоминеральной среды обеспечивают повышенный уровень фитазной активности ферментов синтезируемых микромицетом A. niger Л-4. Выявлено, что фитазная активность в нативном растворе увеличивается в течение 72 ч ферментации и достигает значения 25,8±0,1 ед/см3. По сравнению с процессом ферментации гидролизата кукурузного крахмала с декстрозным эквивалентом DE = 20,9±0,5 %, который обеспечивал продуктивный биосинтез основного метаболита – лимонной кислоты, фитазная активность была в 1,5 раза выше.
Ключевые слова
Об авторах
Н. М. Муста Оглы
Университет информационных технологий механики и оптики
Email: nargul_m@mail.ru
Н. Ю. Шарова
Университет информационных технологий механики и оптики, Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр им. В.М. Горбатова»
Email: natalya_sharova1@mail.ru
Список литературы
- Fugthong А., Boonyapakron K., Sornlek W., Tanapongpipat S., Eurwilaichitr L., Pootanakit K. Biochemical characterization and in vitro digestibility assay of Eupenicillium parvum (BCC17694) phytase expressed in Pichia pastoris // Protein Expression and Purification. 2010. Vol. 70. Issue 1. P. 60–67. https://doi.org/10.1016/j.pep.2009.10.001
- Hamad H.O., Alma M.H., Ismael H.M., Göçeri A. The effect of some sugars on the growth of Aspergillus niger // Doga Bilimleri Dergisi. 2014. Vol. 17. Issue 4. Р. 7–11. https://doi.org/10.18016/ksujns.28479
- Greiner R., Da Silva L.G., Couri S. Purification and characterisation of an extracellular phytase from Aspergillus niger 11T53A9 // Brazilian Journal of Microbiology. 2009. Vol. 40. Issue 4. Р. 795–807. https://doi.org/10.1590/S1517-83822009000400010
- Gargova S., Sariyska M. Effect of culture conditions on the biosynthesis of Aspergillus niger phytase and acid phosphatase // Enzyme and Microbial Technology. 2003. Vol. 32. Issue 2. Р. 231–235. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(02)00247-8
- Da Silva L.G., Trugo L.C., Da Costa Terzi S., Couri S. Low phytate lupin flour based biomass obtained by fermentation with a mutant of Aspergillus niger // Process Biochemistry. 2005. Vol. 40. Issue 2. Р. 951–954. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2004.02.016
- Casey A., Walsh G. Purification and characterization of extracellular phytase from Aspergillus niger ATCC 9142 // Bioresource Technology. 2003. Vol. 86. Issue 2. Р. 183–188. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(02)00145-1
- Ptak A., Bedford M.R., Świątkiewicz S., Żyła K., Józefiak D. Phytase modulates ileal microbiota and enhances growth performance of the broiler chickens // PLoS One. 2015. Vol. 10. Issue 3. 15 p. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0119770
- Vucenik I., Shamsuddin A.K.M. Cancer inhibition by inositol hexaphosphate (IP6) and inositol: from laboratory to clinic // Journal of Nutrition. 2003. Vol. 133. Issue 11. P. 3778S–3784S. https://doi.org/10.1093/jn/133.11.3778S
- Coban H.B., Demirci A. Screening of phytase producers and optimization of culture conditions for submerged fermentation // Bioprocess and Biosystems Engineering. 2014. Vol. 37. Issue 4. P. 609–616. https://doi.org/10.1007/s00449-013-1028-x
- Jariwalla R.J. Rice-bran products: phytоnutrients with potential applications in preventive and clinical medicine // Drugs Experimental and Clinical Research. 2001. Vol. 17. Issue 1. P. 17–26.
- Grases F., Simonet B.M., Prieto R.M., March J.G. Variation of InsP4, InsP5 and InsP6 levels in tissues and biological fluids depending on dietary phytate // The Journal of Nutritional Biochemistry. 2001. Vol. 12. Issue 10. P. 595–601. https://doi.org/10.1016/S0955-2863(01)00178-4
- Niu J., Arentshorst M.P., Deepa S.N., Dai Z., Baker S.E., Frisvad J.C., et al. Identification of a classical mutant in the industrial host Aspergillus niger by systems genetics: LaeA is required for citric acid production and regulates the formation of some secondary metabolites // G3: Genes, Genomes, Genetics. 2016. Vol. 6. Issue 1. P. 193–204. https://doi.org/10.1534/g3.115.024067
- Shivanna G.B., Venkateswaran G. Phytase production by Aspergillus niger CFR 335 and Aspergillus ficuum SGA 01 through submerged and solid-state fermentation // The Scientific World Journal. 2014. Vol. 29. Article ID 392615, 6 p. https://doi.org/10.1155/2014/392615
- Mitchinson C., Solheim L.P. Method for liquefying starch. US patent no. 5652127, 1997.
- Kvist S., Carlsson T., Lawther J.M., DeCastro F.B. Process for the fractionation of cereal brans. US patent no. 20050089602, 2005.
- Шарова Н.Ю. Продуцирование ингибитора амилаз при ферментации гидролизатов крахмала кислотообразующим штаммом Aspergillus niger Л-4 // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. N 3. С. 45–47.
- Шарова Н.Ю., Сафронова В.И. Генетическая паспортизация штамма Аspergillus niger Л-4 – промышленного продуцента лимонной кислоты, с помощью геномного AFLPфингерпринтинга // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51. N 2. С. 204–212. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.2.204rus
- Патент № 2366712, Российская Федерация. Способ получения лимонной кислоты, альфа-амилазы и глюкоамилазы / Н.Ю. Шарова, Т.А. Позднякова, Т.В. Выборнова, Д.Х. Кулев.; патентообладатель ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей РАСХН; заявл. 06.07.2007; опубл. 10.09.2009.
- Шарова Н.Ю., Никифорова Т.А. Регуляция направленности биосинтеза лимонной кислоты при биоконверсии гидролизатов крахмала плесневым грибом Aspergillus niger // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007. N 6. С. 19–21
- Suleimenova Zh., Akhmetsadykov N., Kalieva A., Mustafin K., Saduyeva Zh. Effect of different cultural conditions for phytase production by Aspergillus niger in submerged fermentation // Advances in Enzyme Research. 2016. Vol. 4. Issue 2. P. 62–67. https://doi.org/10.4236/aer.2016.42007
Дополнительные файлы
