Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases
Among microorganisms, bacteria and fungi are reported to be good sources of different types of enzymes, in particular proteases, which have a broad range of applications in industrial processes and products and are representative of most worldwide enzyme sales. The genus Bacillus is probably the mos...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/194 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-194 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
bacteria isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea elastolytic fibrinolytic fibrinogenolytic collagenase activity бактерії виділені з глибоководних донних відкладень Чорного моря еластолітична фібринолітична фібриногенолітична колагеназна активність |
| spellingShingle |
bacteria isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea elastolytic fibrinolytic fibrinogenolytic collagenase activity бактерії виділені з глибоководних донних відкладень Чорного моря еластолітична фібринолітична фібриногенолітична колагеназна активність Gudzenko, O.V. Varbanets, L.D. Ivanytsia, V.O. Shtenikov, M.D. Гудзенко, О.В. Варбанець, Л.Д. Іваниця, В.О. Штеніков, М.Д. Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| topic_facet |
bacteria isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea elastolytic fibrinolytic fibrinogenolytic collagenase activity бактерії виділені з глибоководних донних відкладень Чорного моря еластолітична фібринолітична фібриногенолітична колагеназна активність |
| format |
Article |
| author |
Gudzenko, O.V. Varbanets, L.D. Ivanytsia, V.O. Shtenikov, M.D. Гудзенко, О.В. Варбанець, Л.Д. Іваниця, В.О. Штеніков, М.Д. |
| author_facet |
Gudzenko, O.V. Varbanets, L.D. Ivanytsia, V.O. Shtenikov, M.D. Гудзенко, О.В. Варбанець, Л.Д. Іваниця, В.О. Штеніков, М.Д. |
| author_sort |
Gudzenko, O.V. |
| title |
Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| title_short |
Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| title_full |
Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| title_fullStr |
Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| title_full_unstemmed |
Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases |
| title_sort |
representatives of bacillus from deep-water bottom sediments of the black sea – producers of elastases, fibrin(ogen)ases, and collagenases |
| title_alt |
Представники Bacillus із глибоководних відкладень Чорного моря – продуценти еластаз, фібрин(оген)аз та колагеназ |
| description |
Among microorganisms, bacteria and fungi are reported to be good sources of different types of enzymes, in particular proteases, which have a broad range of applications in industrial processes and products and are representative of most worldwide enzyme sales. The genus Bacillus is probably the most important bacterial source of proteases and is capable of producing high yields of neutral and alkaline proteolytic enzymes with remarkable properties, such as high stability toward extreme temperatures, pH, organic solvents, detergents, and oxidizing compounds. Earlier we have shown the ability of a number of strains of Bacillus sp. isolated from the bottom sediments of the Black Sea: 051, 054, 052 (depth 2080 m), and 247 (depth 1888 m) to display elastase activity (20.83 U/mL, 19.96 U/mL, 15.62 U/mL and 12.15 U/mL, respectively). Since the bacterial population of the deep-sea bottom sediments of the Black Sea has been little studied, the purpose of this work was to search for effective protease producers among the microbiota of the Black Sea water and sediments obtained from its various depths. Methods. The objects of the study were 20 cultures isolated from bottom sediments from 4 points at depths of 888–2080 m in the Black Sea. The cultures were grown under conditions of deep cultivation at 28 °С, with a mixing speed of the nutrient medium of 230 rpm for 2 days. Methods for determining proteolytic (elastolytic, fibrinolytic, fibrinogenolytic, and collagenase) activity in the culture liquid supernatant were used. Results. The research on the ability of the supernatants of the studied cultures to hydrolyze various proteolytic substrates has shown that promising for further investigations can be cultures 248 and 249, isolated under the same conditions (1499 m, 15–20 cm), but being representatives of different species, namely Bacillus subtilis and B. licheniformis, respectively. Supernatants of their culture liquids showed the greatest activity toward fibrin (20.5 U/mL and 19.0 U/mL) and fibrinogen (21.66 U/mL and 20 U/mL, respectively), while cultures of B. licheniformis 249 (1499 m, 15–20 cm), Priestia megaterium 55 (1537 m, 0–5 cm), and B. subtilis 1 (1499 m, 5–10 cm), which were isolated under different conditions, showed high activity toward elastin (33.3 U/mL, 31.2 U/mL and 29 U/mL, respectively). B. subtilis 1 is able to hydrolyze all investigated proteolytic substrates: elastin, fibrin, fibrinogen, and collagen, but the level of these activities was lower than in the above-mentioned strains. Conclusions. According to their catalytic properties, a number of representatives of bacteria Bacillus licheniformis 249, Priestia megaterium 55, and Bacillus subtilis 1 isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea may be promising for further research as producers of enzymes with elastolytic, fibrinolytic, and fibrinogenolytic activity. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/194 |
| work_keys_str_mv |
AT gudzenkoov representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT varbanetsld representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT ivanytsiavo representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT shtenikovmd representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT gudzenkoov representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT varbanecʹld representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT ívanicâvo representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT šteníkovmd representativesofbacillusfromdeepwaterbottomsedimentsoftheblackseaproducersofelastasesfibrinogenasesandcollagenases AT gudzenkoov predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT varbanetsld predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT ivanytsiavo predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT shtenikovmd predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT gudzenkoov predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT varbanecʹld predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT ívanicâvo predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz AT šteníkovmd predstavnikibacillusízglibokovodnihvídkladenʹčornogomorâproducentielastazfíbrinogenaztakolagenaz |
| first_indexed |
2024-09-01T17:43:33Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:43:33Z |
| _version_ |
1809016542098096128 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1942024-06-26T14:06:09Z Representatives of Bacillus from Deep-Water Bottom Sediments of the Black Sea – Producers of Elastases, Fibrin(ogen)ases, and Collagenases Представники Bacillus із глибоководних відкладень Чорного моря – продуценти еластаз, фібрин(оген)аз та колагеназ Gudzenko, O.V. Varbanets, L.D. Ivanytsia, V.O. Shtenikov, M.D. Гудзенко, О.В. Варбанець, Л.Д. Іваниця, В.О. Штеніков, М.Д. bacteria isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea elastolytic, fibrinolytic, fibrinogenolytic, collagenase activity бактерії, виділені з глибоководних донних відкладень Чорного моря еластолітична, фібринолітична, фібриногенолітична, колагеназна активність Among microorganisms, bacteria and fungi are reported to be good sources of different types of enzymes, in particular proteases, which have a broad range of applications in industrial processes and products and are representative of most worldwide enzyme sales. The genus Bacillus is probably the most important bacterial source of proteases and is capable of producing high yields of neutral and alkaline proteolytic enzymes with remarkable properties, such as high stability toward extreme temperatures, pH, organic solvents, detergents, and oxidizing compounds. Earlier we have shown the ability of a number of strains of Bacillus sp. isolated from the bottom sediments of the Black Sea: 051, 054, 052 (depth 2080 m), and 247 (depth 1888 m) to display elastase activity (20.83 U/mL, 19.96 U/mL, 15.62 U/mL and 12.15 U/mL, respectively). Since the bacterial population of the deep-sea bottom sediments of the Black Sea has been little studied, the purpose of this work was to search for effective protease producers among the microbiota of the Black Sea water and sediments obtained from its various depths. Methods. The objects of the study were 20 cultures isolated from bottom sediments from 4 points at depths of 888–2080 m in the Black Sea. The cultures were grown under conditions of deep cultivation at 28 °С, with a mixing speed of the nutrient medium of 230 rpm for 2 days. Methods for determining proteolytic (elastolytic, fibrinolytic, fibrinogenolytic, and collagenase) activity in the culture liquid supernatant were used. Results. The research on the ability of the supernatants of the studied cultures to hydrolyze various proteolytic substrates has shown that promising for further investigations can be cultures 248 and 249, isolated under the same conditions (1499 m, 15–20 cm), but being representatives of different species, namely Bacillus subtilis and B. licheniformis, respectively. Supernatants of their culture liquids showed the greatest activity toward fibrin (20.5 U/mL and 19.0 U/mL) and fibrinogen (21.66 U/mL and 20 U/mL, respectively), while cultures of B. licheniformis 249 (1499 m, 15–20 cm), Priestia megaterium 55 (1537 m, 0–5 cm), and B. subtilis 1 (1499 m, 5–10 cm), which were isolated under different conditions, showed high activity toward elastin (33.3 U/mL, 31.2 U/mL and 29 U/mL, respectively). B. subtilis 1 is able to hydrolyze all investigated proteolytic substrates: elastin, fibrin, fibrinogen, and collagen, but the level of these activities was lower than in the above-mentioned strains. Conclusions. According to their catalytic properties, a number of representatives of bacteria Bacillus licheniformis 249, Priestia megaterium 55, and Bacillus subtilis 1 isolated from the deep-water bottom sediments of the Black sea may be promising for further research as producers of enzymes with elastolytic, fibrinolytic, and fibrinogenolytic activity. Серед мікроорганізмів бактерії та гриби вважаються хорошими джерелами різних видів ферментів, зокрема протеаз, які мають широкий спектр застосування в промислових процесах і продуктах і є представниками більшості світових продажів ферментів. Рід Bacillus, ймовірно, є найважливішим бактеріальним джерелом протеаз і здатний виробляти високі кількості нейтральних і лужних протеолітичних ферментів з такими властивостями, як висока стабільність до екстремальних температур, рН, органічних розчинників, детергентів і окислювачів. Раніше було показано здатність ряду штамів Bacillus sp., виділених із донних відкладень Чорного моря: 051, 054, 052 (глибина 2080 м) та 247 (глибина 1888 м) проявляти еластазну активність (20,83 од/мл, 19,96 од/мл, 15,62 од/мл та 12,15 од/мл відповідно). Оскільки бактеріальна популяція глибоководних донних відкладень Чорного моря мало вивчена, метою даної роботи був пошук ефективних продуцентів протеаз серед мікробіоти Чорного моря та осадів, отриманих з різних його глибин. Методи. Об’єктами дослідження були 20 культур, виділених із донних відкладень із 4 точок на глибині 888–2080 м у Чорному морі. Культури вирощували в умовах глибокого культивування при 28 °С, зі швидкістю перемішування живильного середовища 230 об/хв протягом 4 діб. Використовували методи визначення протеолітичної (еластолітичної, фібринолітичної, фібриногенолітичної та колагеназної) активності у супернатанті культуральної рідини. Результати. Дослідження здатності супернатантів досліджуваних культур гідролізувати різні протеолітичні субстрати показало, що перспективними для подальших досліджень можуть бути культури 248 і 249, виділені в однакових умовах (1499 м, 15–20 см), але представників різних видів, Bacillus subtilis і B. licheniformis відповідно. Супернатанти їх культуральних рідин виявили найбільшу активність щодо фібрину (20,5 од/мл і 19,0 од/мл) і фібриногену (21,66 од/мл і 20 од/мл відповідно), тоді як культури B. licheniformis 249 (1499 мкм, 15–20 см), Priestia megaterium 55 (1537 м, 0–5 см) і B. subtilis 1 (1499 м, 5–10 см), виділені в різних умовах, виявляють високу активність щодо еластину (33,3 од/мл, 31,2 од/мл і 29 од/мл відповідно). B. subtilis 1 здатний гідролізувати всі досліджені протеолітичні субстрати: еластин, фібрин, фібриноген і колаген, але рівень усіх цих активностей був нижчим, ніж у вищезазначених штамів. Висновки. Ряд представників бактерій: Bacillus licheniformis 249, Priestia megaterium 55 та Bacillus subtilis 1, виділених із глибоководних донних відкладень Чорного моря, за своїми каталітичними властивостями можуть бути перспективними для подальших досліджень як продуценти ферментів з еластолітичною, фібринолітичною та фібриногенолітичною активністю. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024-06-22 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/194 10.15407/microbiolj86.03.051 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 86 No. 3 (2024): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 51-57 Мікробіологічний журнал; Том 86 № 3 (2024): Мікробіологічний журнал; 51-57 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj86.03 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/194/69 Copyright (c) 2024 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |