Lipolytic and proteolytic activity of bacterial culture of Acinetobacter radioresistens during cultivation on rapeseed oilcake
Authors: Свердлова О.П. , Шарова Н.Ю. , Принцева А.А. , Гаричева А.В. 
Published: April 2023

Поиск новых продуцентов липаз и протеаз, а также сырья для культивирования микроорганизмов, отвечающего заданным требованиям, остается важной задачей. На закупку сырья для синтеза ферментов расходуется около 28 % бюджета предприятия, поэтому отходы переработки сельскохозяйственного и пищевого сырья могут быть использованы для производства ферментов. Рапсовый жмых – отход переработки масличной культуры при производстве рапсового масла способом прессования (отжима), содержащий более 10 % жира и 32–45 % протеина, – может являться субстратом для биосинтеза ферментов липолитического и протеолитического действия. Цель работы – изучить активность ферментов бактериальной культуры Acinetobacter radioresistens, выделенной из пшеничных отрубей, при ферментации рапсового жмыха (гидромодуль 1:6) в условиях культивирования в шейкере-инкубаторе Multitron Pro. По результатам проведенных исследований установлены закономерности изменения ферментативной активности бактериального изолята в зависимости от времени культивирования. Полученная культуральная жидкость в зависимости от времени ферментации характеризуется значением рН, находящимся в нейтральной или слабокислой области ед. рН: на 2-е сут 4,82; на 5-е сут – 6,60; на 7-е сут – 5,73; на 9-е сут – 6,17. Достигнута сравнительно высокая активность липаз на 2-е сут – 64,25 ед./см3, нейтральных протеаз – 114,29 ед./см3, щелочных протеаз – 34,29 ед./см3; на 5-е и 7-е сут преобладали нейтральные и кислые протеазы с активностью 37,7–69,71ед./см3 и 14,86–69,71 ед./см3соответственно, а на 9-е сут – щелочные протеазы (148,57 ед./см3). Активность липаз существенно снизилась на 5–9-е сут процесса, что, возможно, обусловлено исчерпанием жиросодержащих субстратов для A. radioresistens, причем их потребление более активно по сравнению с белком, судя по характеру изменения активности протеаз. Показана возможность получения растительно-микробной субстанции из рапсового жмыха и бактериального изолята A. radioresistens с преобладанием ферментов липолитического и/или протеолитического действия.

The search for new producers of lipases and proteases, as well as raw materials for the cultivation of microorganisms that meet the specified requirements, remains an important task. About 28 % of the enterprise's budget is spent on the purchase of raw materials for the synthesis of enzymes, so the waste from the processing of agricultural and food raw materials can be used for the production of enzymes. Rapeseed oilcake is a waste from oilseed processing in the production of rapeseed oil by pressing (squeezing), containing more than 10 % fat and 32–45 % protein, can be a substrate for the biosynthesis of lipolytic and proteolytic enzymes. The aim of the work is to study the activity of enzymes of the bacterial culture Acinetobacter radioresistens, isolated from wheat bran, during the fermentation of rapeseed oilcake (hydraulic ratio 1:6) under cultivation conditions in Multitron Pro shaker-incubator. Based on the results of the studies, regularities were established for changes in the enzymatic activity of the isolate depending on the time of cultivation. The resulting culture liquid, depending on the fermentation time, is characterized by a pH value that is in the neutral or slightly acidic region of pH units: on day 2 it was 4.82, on day 5 – 6.60, on day 7 – 5.73, on day 9 – 6.17. Relatively high activity of lipases was achieved on day 2, 64.25 U/cm3, neutral proteases –114.29 U/cm3, alkaline proteases – 34.29 U/cm3; on days 5 and 7, neutral and acidic proteases prevailed with activities of 37.7–69.71 U/cm3 and 14.86–69.71 U/cm3, respectively, and on day 9, alkaline proteases (148.57 U/cm3). The activity of lipases significantly decreased on days 5–9 of the process, which may be due to the depletion of fat-containing substrates for A. radioresistens, and their consumption is more active compared to protein, judging by the nature of the change in protease activity. The possibility of obtaining a plant-microbial substance from rapeseed oilcake and bacterial isolate A. radioresistens with a predominance of lipolytic and/or proteolytic enzymes is shown.