Ферменты микроорганизмов. Протеазы молочнокислых бактерий.

Работа посвящена ферментам микроорганизмов. В данной обзорной статье представлены характеристики микробных ферментов, их классификации по различным параметрам. Рассматривается роль ферментов микроорганизмов в различных сферах жизнедеятельности человека. Ферменты участвуют в биохимических процессах микроорганизмов для их защиты, размножения и роста. Продуцентами ферментов являются различные таксономические группы бактерий, мицелиальных грибов, актиномицетов и дрожжей. Описаны гидролитические ферменты. Раскрывается важное значение гидролитического фермента протеазы, участвующего в различных процессах, в том числе с участием микроорганизмов. Основные продуценты протеолитических ферментов представлены бактериями рода Bacillus, Lactobacillus, Streptococcus, Micrococcus, Pseudomonas, грибами рода Aspergillus, Penicillium, Blakeslea, актиномицетами рода Streptomyces, Actinomyces. Особая роль отводится молочнокислым бактериям. Показана значимость применения протеазы в биотехнологической промышленности, в частности для разработки препаратов, заквасок, биодобавок, функциональных продуктов питания с заданными свойствами. В статье упоминаются результаты исследования протеолитической активности культур микроорганизмов, полученные мною с сотрудниками. Объектами исследования были бациллы, дрожжи, грибы и молочнокислые бактерии. Для оценки протеолитической активности применяют методы in vitro, генетические, хроматографический и другие методы.

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ферменты (дата обращения 11.04.2023).

2. Практикум по микробиологии / ред. А.И. Нетрусова. – М.: ACADEMA. – 2005. – 603 с.

3. Емельянов В.В., Максимова Н.Е., Мочульская Н.Н. Биохимия. – Учебное пособие. Екатеринбург: Издательство Уральского университета. – 2016. – 134 с.

4. Леонова И.Б. Основы микробиологии: учебник и практикум для ВУЗов. – Москва: Издательство Юрайт, 2023. – 277 с. – Текст электронный. — URL: https://urait.ru/bcode/512297 (дата обращения: 18.05.2023).

5. Госманов Р.Г., Галиуллин А.К., Волков А.Х., Ибрагимова А.И. Микробиология. – Учебное пособие. – 2-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2017. – 496 с.

6. https://www.pesticidy.ru/dictionary/Enzymes_of_microorganisms (дата обращения: 20.05.2023).

7. Мусина Л.Т. Физиология бактерий (часть вторая): метод. реком. – Казань: КГМУ. – 2001. – 17 с.

8. Пилькевич Н.Б., Виноградов А.А., Боярчук Е.Д. Основы микробиологии: Учебное пособие для студентов ВУЗ. – Луганск: Альма-матер. – 2008. – 192 с.

9. Лысак В.В., Игнатенко Е.И. Физиология микроорганизмов: учеб.-метод. пособие. – Минск: БГУ. – 2016. – 80 с.

10. Емцев В.Т. Микробиология: учебник для ВУЗов / В.Т. Емцев, Е.Н. Мишустин. – 5-е изд., переработанное и доп. – Москва: Дрофа. – 2005. – 445 с.

11. https://propionix.ru/mikrobnaya-fermentatsiya (дата обращения 11.04.2023.).

12. https://studme.org/258307/geografiya/fermenty_mikroorganizmov (дата обращения 11.04.2023.).

13. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования / под ред. М.О. Биргер. – М.: Медицина. – 1982. – 462 с.

14. https://lk.msu.ru/course/ (дата обращения 11.04.2023.).

15. Лобанок А. Биотехнология микробных ферментов // Наука и инновации. – 2011. – № 1(95). – С. 66-69.

16. Ануарбекова С.С., Абитаева Г.К., Бекенова Н.Е. и др. Поиск лактобацилл с пробиотическим потенциалом для получения биопрепаратов и молочнокислых продуктов функционального назначения / Микроорганизмы и биосфера – 2015: Мат. междунар. симпозиума. – Ташкент, 2015. – С. 182-183.

17. Вахитов Т.Я., Вербицкая Н.Б., Добролеж О.В. и др. Влияние метаболитов пробиотических и патогенных бактерий на антагонистическую активность Lactobacillus acidophilus Д№ 75 // Научный журнал КубГАУ. – 2013. – № 92(08). – 19 с.

18. Урсова Н.И. Терапевтический потенциал современных пробиотиков // Педиатрическая фармакология. – 2013. – Т. 10 (2). – С. 46-56.

19. Квасников Е.И., Нестеренко О.Л. Молочнокислые бактерии и пути их использования. – М.:Наука. – 1975. – 389 с.

20. Глушанова Н.А. Биологические свойства лактобацилл // Бюллетень сибирской медицины. – 2003. – № 4. – С. 50-58.

21. Соловьева И.В., Точилина А.Г., Новикова Н.А. и др. Изучение биологических свойств новых штаммов рода Lactobacillus // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2010. – № 2(2). – С. 462-468.

22. Яруллина Д.Р., Фахруллин Р.Ф. Бактерии рода Lactobacillus: общая характеристика и методы работы с ними: Уч.-метод. пособие. – Казань: Казанский унив. – 2014. – 51 с.

23. Нагызбеккызы Э., Ануарбекова С.С., Алмагамбетов К.Х. Пробиотические свойства коллекционных штаммов бактерий рода Lactobacillus / Инновации в науке: Мат. Междунар. научно-практ. конф. – Новосибирск. – 2012. – С. 29-36.

24. Туякова А.К., Абитаева Г.К., Бекенова Н.Е. и др. Изучение пробиотических свойств новых штаммов лактобактерий // Биотехнология. Теория и практика. – 2013. – № 4. – С. 55-59.

25. Ануарбекова С.С., Абитаева Г.К., Алмагамбетов К.Х. Исследование возможности создания пробиотиков иммобилизованные на тагансорбент // Вестник государственного Университета имени Шакарима. – Серия биол. – 2014. – № 4(68). – С. 99-103.

26. Абитаева Г.К., Бекенова Н.Е., Ануарбекова С.С., Алмагамбетов К.Х. Разработка новых биопрепаратов на основе пробиотических микроорганизмов и эндемичных видов лекарственных растений / Тез. докл. IX Междун. науч. конф., посвященной 50-летию создания Института микробиологии НАН Беларуси. – Минск. – 2015. – С. 129-130.

27. Бекенова Н.Е., Егинчибаева А.Д., Ануарбекова С.С. Оценка пробиотического потенциала лактозоутилизирующих культур / Personalized medicine and global health: Мат. 2-й Междунар. конф. – Астана. 2015. – С. 109-110.

28. Карменова Ж.К., Нагызбеккызы Э., Даулбай С.С., Ануарбекова С.С. Скрининг пробиотически активных культур перспективных для получения заквасок с лактозоутилизирующими свойствами / Автотрофные микроорганизмы: Мат. V-го Всероссийского симпозиума, посвященный 90-летию академика РАН Е.Н. Кондратьевой. – МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва. – 2015. – С. 105.

29. Arynova R.A., Anuarbekova S.S, Muslimov N.Zh. Consortium of starter cultures with lactoseutilizing and probiotic properties technology of production of delactosed sould - milk products // Eur Asian Journal of BioSciences. – 2020. – V. 14(1), P. 459-465.

30. Барейко А.А., Сидоренко А.В., Новик Г.И., Синеокий С.П. Физиолого-биохимические свойства культур лактококков / Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты: Сб. науч. труд. – Минск, 2012. – Т. 4, 281 с. – С. 52-65.

31. Альхатиб К.М., Данильчук Т.М. Использование протеолитических свойств биомассы молочнокислых микроорганизмов для создания новых продуктов питания // Health, Food & Biotechnology. – 2022. – Т. 4, № 4. – С. 65-77.

32. Головин М.А., Ганина В.И., Машенцева Н.Г. Холестеринредуцирующие пробиотические бактерии в молочной продукции // Молочная промышленность. – 2014. – № 5. – С. 46-47.

33. Ускова М.А., Кравченко Л.В. Антиоксидантные эффекты молочнокислых бактерий – пробиотиков и йогуртных заквасок // Вопросы питания. – 2009. – Т. 78, № 2. – С. 18-24.

34. Артюхова С.И., Гаврилова Ю.А. Использование пробиотиков и пребиотиков в биотехнологии производства биопродуктов. – Омск: ОмГТУ, 2010. – 112 с.

35. Хамагаева И.С., Щёкотова А.В., Жеребятьева О.А., Щетинина Е.М. Молочно-белковый концентрат, обогащенный кальцием // И.С. Ползуновский вестн. – 2017. – № 1. – С. 24-29.

36. Китаевская С.В., Пономарев В.Я., Решетник О.А. Оценка протеолитической активности новых штаммов лактобацилл с криорезистентными свойствами // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. – 2022. – Т. 12, №1. – С. 76-86.

37. Raveschot C., Cudennec B., Coutte F. et al. Production of Bioactive Peptides by Lactobacillus Species: From Gene to Application // Frontiers in Microbiology. – 2018. – Vol. 9, Article number 2354. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02354.

38. Rajoka M.S.R., Wu Y.G., Mehwish H.M., Bansal M., Zhao L.Q. Lactobacillus exopolysaccharides: New perspectives on engineering strategies, physiochemical functions, and immunomodulatory effects on host health // Trends in Food Science and Technology. – 2020. – Vol. 103, Р. 36-48. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.06.003.

39. Lynch K.M., Zannini E., Coffey A., Arendt E. K. Lactic acid bacteria exopolysaccharides in foods and beverages: lsolation, properties, characterization, and health benefits // Annual Review of Food Science and Technology. – 2018. – Vol. 9, № 9. – Р. 155-176. https://doi.org/10.1146/annurev-food030117-012537.

40. Maske B.L., de Melo Pereira G.V., S Vale A. et al. A review on enzyme-producing lactobacilli associated with the human digestive process: From metabolism to application // Enzyme and Microbial Technology. – 2021. – Vol. 149, Article number 109836. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2021.109836.

41. Leroy F., Verluyten J., de Vuyst L. Functional meat starter cultures for improved sausage fermentation // International Journal of Food Microbiology. – 2006. – Vol. 106(3), Р. 270-285. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2005.06.027.

42. Mayo B. The proteolytic system of lactic acid bacteria // Microbiologia. – 1993. – Vol. 9(2). – P. 90-106.

43. Chen C., Zhao S., Hao G. et al. Role of lactic acid bacteria on the yogurt flavor: A review // International Journal of Food Properties. – 2017. – Vol. 20(1), Р. 316-330. https://doi.org/10.1080/10942912.2017.1295988.

44. Kieliszek M., Pobiega K., Piwowarek K., Kot A.M. Characteristics of the proteolytic enzymes produced by lactic acid bacteria // Molecules. – 2021. – Vol. 26, № 7. – Р. 1858. https://doi.org/10.3390/molecules26071858.

45. Хамагаева И.С., Жеребятьева О.А., Щёкотова А.В. Протеолитическая активность лактобактерий // Молочная промышленность. – 2016. – № 11. – С. 29-31.

46. Кайбышева В.О., Жарова М.Е., Филимендикова К.Ю. Микробиом человека: возрастные изменения и функции // Доказ. гастроэнтер. – 2020. – Т. 9, № 2. – С. 42-55.

47. Головач Т.Н., Курченко В.П. Гидролиз белков молока ферментными препаратами и протеолитическими системами молочнокислых бактерий // Труды БГУ. – 2012. – Т. 7, Ч. 1-2. – С. 106-126.

48. Guedon E., Serror P., Ehrlich S.D. et al. Pleiotropic transcriptional repressor CodY senses the intracellular pool of branched-chainamino acids in Lactococcus lactis // Mol. Microbiol. – 2001. – Vol. 40(5), P. 1227-1239. doi: 10.1046/j.1365-2958.2001.02470.x.

49. Юкало В.Г., Шуляк Т.Л. Протеолитические свойства молочно-кислых стрептококков, применяемых в сыроделии // Изв. ВУЗов. Пищев. технология. – 1991. – № 4-6. – С. 26.

50. Нестеренко А.А., Акопян К.В. Биомодификация мясного сырья с целью получения функциональных продуктов // Научный журнал КубГАУ. – 2014. - № 101(07): http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/112. (дата обращения 23.04.2023.)

51. Исаева К.С., Мухамеджанова А.С. Создание полифункциональных продуктов из мясного и растительного сырья. – Павлодар: Кереку. – 2015. – 79 с.

52. García-Cano I., Rocha-Mendoza D., Ortega-Anaya J. et al. Lactic acid bacteria isolated from dairy products as potential producers of lipolytic, proteolytic and antibacterial proteins // Appl. Microbiol. Biotechnol. – 2019. – Vol. 103(13), P. 5243-5257. doi: 10.1007/s00253-019-09844-6.

53. Sun F., Hu Y., Yin X. et al. Production, purification and biochemical characterization of the microbial protease produced by Lactobacillus fermentum R6 isolated from Harbin dry sausages // Process Biochemistry. – 2020. – Vol. 89, Р. 37-45.

54. Пастух О.Н., Сидоренко О.Д. Сукцессионные процессы в кисломолочном продукте местной закваски // Журнал естественнонаучных исследований. – 2016. – Т. 1, №1. https://naukaru.ru/ru/nauka/article/10417/view (дата обращения 11.04.2023.)

55. Алмагамбетов К.Х., Кушугулова А.Р., Ануарбекова С.С. О создании коллекции микроорганизмов для биотехнологии // Биотехнология. Теория и практика. – 2001. – № 3-4. – С. 96-97.

56. Сармурзина З.С., Ануарбекова С.С., Алмагамбетов К.Х. и др. Ферментативная активность выделенных изолятов и коллекционных штаммов Республиканской коллекции микроорганизмов // Вестник науки КазАТУ им. С. Сейфуллина. – 2010. – № 1(56). – С. 327-334.

57. Oshanova D., Bayanbek D., Anuarbekova S.S. et al. Obtaining and genotyping of fungal producers of proteolytic enzymes // J. of Engineering and Applied Sciences. – 2017. – № 12(7). – Р. 1920-1930.

58. Сармурзина З.С., Ануарбекова С.С., Алмагамбетов К.Х. Характеристика изолятов и коллекционных штаммов бацилл, обладающих липолитической, протеолитической и липазной активностью // Биотехнология. Теория и практика. – 2010. – № 1. – С. 84-88.