Production of an extracellular protease by an Antarctic bacterial isolate (Bacillus sp. JSP1) as a potential feed additive

Extracellular proteolytic activity was found in JSP1, an Antarctic bacterial isolate. The strain was related to Bacillus sp, based on 16S rRNA gene sequence analysis. The JSP1 protease was partially purified by ammonium sulfate precipitation. Optimal enzyme activity occurred at 40 oC and pH 7.4. Enzyme activity was significantly enhanced in the presence of Mg2+ and Ca2+ and was completely inactivated in presence of Cu2+, Zn2+, Hg2+, EDTA and SDS. The enzyme hydrolyzed casein the most effectively among the protein substrates tested. The enzyme also exhibited relatively high activity on keratin and gluten, and was active against peptidyl conjugates such as L-Leu-p-Nitroanilide and N-Succinyl-L-Phe-p-Nitroanilide. This study suggests that JSP1 protease could be utilized as a potential environmentally-friendly feed additive in animal production. Key words: antarctic, Bacillus sp. , feed additive, keratin, livestock production, protease. Proteasa extracelular de un aislado bacteriano Antartico (Bacillus sp. JSP1) con uso potencial como aditivo alimenticio para animales Resumen Se reporta haber encontrado actividad proteolitica extracelular en una bacteria antartica denominada JSP1. Con base en el analisis de secuencia genetica 16S ARNr, la cepa fue relacionada con Bacillus sp. La proteasa JSP1 fue parcialmente purificada por precipitacion con sulfato de amonio. La actividad optima de la enzima se produjo a 40 oC y pH 7,4. La actividad enzimatica fue significativamente mayor en presencia de Mg2+ y Ca2+ y se inactivo completamente en presencia de Cu2+, Zn2+, Hg2+, EDTA y SDS. Entre todos los sustratos ensayados, el mas eficientemente hidrolizado por la enzima fue la caseina. La enzima tuvo actividad relativamente alta sobre la queratina y el gluten, y participo activamente contra conjugados peptidicos como la L-Leu-p-nitroanilida y la N-succinil-L-fenilalanina-p-nitroanilida. La enzima podria ofrecer potencial para su uso como aditivo alimenticio ecologico en produccion animal. Palabras clave: antartida, aditivo alimenticio, Bacillus sp. , produccion animal, proteasa queratina. Producao de proteasa extracelular por bacterias antarcticas isoladas, Bacillus sp. JSP1 como um aditivo potencial em concentrado Resumo A actividade proteolitica extracelular foi encontrada a partir de uma bacteria antarctica denominada JSP1, mediante uma analises de sequencia do gene 16S rRNA, a cepa foi relacionada para Bacillus sp. A proteasa JSP1 foi parcialmente purificada por precipitacao com sulfato de amonia. Uma optima actividade enzimatica ocorreu em 40 oC e pH 7,4. A actividade da enzima foi significativamente maior na presenca de Mg2 + e Ca2 +, e foi completamente inactivada em presenca de Cu2 + Zn2 +, Hg2 +, EDTA e SDS. A enzima hidrolisada de caseina foi mais eficaz entre os substratos de proteina testados, apresentando maior actividade na queratina e no gluten e foi activo contra os peptidil conjugados como L-Leu-p Nitroanilida e N-succinil-L-Phe-p-Nitroanilida. A enzima pode ser utilizado como aditivo ambiental na alimentacao animal. Palavras chave: antarctic, Bacillus sp. , feed additive, keratin, livestock production, protease.