Sản xuất protease từ Bacilus subtilis N1 sử dụng phụ phẩm đậu nành

Phan Thị Bích Trâm * , Khúc Ngọc Vy và Lương Thị Thu Hương

* Tác giả liên hệ (ptbtram@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 21-05-2019
Ngày nhận bài sửa: 11-10-2019
Ngày duyệt đăng: 26-12-2019
Ngày xuất bản: 25-12-2019
Title: Production of protease from Bacillus subtilis N1 using soybean curd residue
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2019.165
Lượt xem
541
Downloads
486
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Trâm, P. T. B., Vy, K. N., & Hương, L. T. T. (2019). Sản xuất protease từ Bacilus subtilis N1 sử dụng phụ phẩm đậu nành. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, 55(6), 30-37. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2019.165
Số báo
Tập. 55 Số. 6 (2019)
Chuyên mục
Nông nghiệp

Abstract

This study was aimed to isolate and select protease bacteria and determine the most appropriate culture medium to produce proteases. From commercial natto and fresh soybean residue, five bacterial isolates were isolated on casein medium (pH 9.5). N1 isolate with the highest protease activity was chosen to sequence and compared with database GenBank of NCBI by BLAST N software. The results showed that N1 isolate was 99% of the identity with GU980947.1 Bacillus subtilis CICC 10023 and was named Bacillus subtilis N1. The results of the most appropriate medium for the production of protease from Bacillus subtilis N1 was 1% defatted soybean, cultivation pH and incubation time were 8 and 48 hours, respectively, enzyme activity reached 1.870 TU/mL. The crude protease was the alkaline protease with the optimal pH in the range of pH 8-9 and had the fibrinolytic activity.
Keywords: Alkaline protease, Bacillus subtilis, defatted soybean, fibrinolytic enzymes

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm phân lập, tuyển chọn và khảo sát môi trường nuôi cấy thích hợp cho vi khuẩn để tổng hợp protease. Từ natto thương mại và bã đậu nành đã phân lập được năm dòng vi khuẩn trên môi trường casein, pH 9,5. Vi khuẩn N1 có hoạt tính protease cao nhất được tuyển chọn để định danh bằng cách giải trình tự vùng gen 16S rRNA và sử dụng phần mềm BLAST N so sánh với trình tự các dòng vi khuẩn có trong GenBank của NCBI. Kết quả cho thấy vi khuẩn N1 có tỉ lệ đồng hình cao với dòng GU980947.1 Bacillus subtilis CICC 10023 tỉ lệ 99% và được đặt tên là Bacillus subtilis N1. Kết quả khảo sát môi trường nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilis N1 cho thấy đậu nành tách béo ở nồng độ 1,2% với thời gian lên men 48 giờ trong môi trường pH 8 là thích hợp nhất cho sự tổng hợp protease của vi khuẩn, hoạt tính cao nhất đạt 1,870 TU/mL. Protease thô thu được thuộc nhóm protease kiềm hoạt động tối ưu trong khoảng pH 8-9 và có khả năng thủy phân huyết khối fibrin.
Từ khóa: Bacillus subtilis, Đậu nành tách béo, enzyme thủy phân fibrin, Protease kiềm

Article Details

Tài liệu tham khảo

Barrow, G.I. and Feltham, R.K.A., 1993. Cowan and Steel's Manual for the identification of medical bacteria, third edition. Cambridge University Press. Cambridge, 355 pages.

Bhunia, B., Basak, B. and Dey, A.,2012. A review on production of serine alkaline protease by Bacillus spp.Journal of Biochemical Technology,3(4): 448-457.

Chu,W.H.,2007. Optimization of extracellular alkaline protease production from species of Bacillus. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology,34(3): 241-245.

Dodia, M.S., Joshi, R.H., Patel, R.K. and Singh, S.P., 2006. Characterization and stability of extracellular alkaline proteases from halophilic and alkaliphilic bacteria isolated from saline habitat of Coastal Gujarat, India. Brazilian Journal of Microbiology,37: 276-282.

Dos Santos Aguilar, J.G. and Satto, H.H., 2018. Microbial proteases: Production and application in obtaining protein hydrolysates. Food Research International,103: 253-262.

Đỗ Thị Bích Thủy,2012. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự thu nhận chế phẩm protease ngoại bào của Bacillus amyloliquefacien N1. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Huế,71. 277-288.

Huang, Q., Peng, Y., Li, X., Wang, H. and Zhang, Y., 2003. Purification and characterization of an extracellular alkaline serine protease with dehairing function from Bacillus pumilus. Current Microbiology,46(3): 169-173.

Huy, D.N.A., Hao, P.A. and Hung, P.V., 2016. Screening and identification of Bacillussp. isolated from traditional Vietnamese soybean-fermented products for high fibrinolytic enzyme production. International Food Research Journal,23: 326-331.

Kumar, C.G. and Takagi, H., 1999. Microbial alkaline proteases: From a bioindustrial viewpoint. Biotechnology Advances,17: 561–594.

Kunitz, M., 1947. Crystalline soyabean trypsin inhibitor. II. Genaral properties.JournalGeneralPhysiology,30: 291-310.

Lê Thị Bích Phượng, Võ Thị Hạnh, Trần Thạch Phong, Lê Tấn Hưng, Trương Thị Hồng Vân và Lê Thị Hương, 2012. Phân lập và tuyển chọn một số chủng Bacillus sinh tổng hợp Nattokinase. Tạp chí Sinh học,34: 99-104.

Li,S.,Zhu,D., Li,K., Yang,Y., Lei,Z. and Zhang,Z., 2013. Soybean curd residue: composition, utilizationand related limiting factors. ISRN Industrial engineering,2013: 1-8.

Naidu, K.S.B. and Devi, K.L., 2005. Optimization of thermostable alkaline protease production from species of Bacillususing rice bran. African Journal of Biotechnology,4(7): 724-726.

Olajuyigbe, F.M. and Ajele, J.O., 2005. Production dynamics of extracellular protease from Bacillusspecies. African Journal of Biotechnology,4(8): 776-779.

Olajuyigbe, F.M. and Ajele, J.O., 2008. Some properties of extracellular protease from Bacillus licheniformisLBBI-II isolated from 'iru', a traditionally fermented African locust bean condiment. Global Journal of Biotechnology and Biochemistry,3(1): 42-46.

Pagnoncelli, M.G.B., Fernandes, M.J., Rodrigues, C. and Soccol, C.R., 2017. Nattokinase. In: Pandey, A., Negi, S. and Soccol, C.R. (Eds.). Current developments in biotechnology and bioengineering: Production, isolation and purification of industrial products. ElsevierScience. Amsterdam,pp. 507-524.

Rao, M.B., Tanksale, A.M., Ghatge, M.S. and Deshpande, V.V., 1998. Molecular and biotechnological aspects of microbial protease. Microbiology and Molecular Biology,62: 597-635.

Salleh, A.B., Razak, C.N.A., Rahman, R.N.Z.R.A. and Basri, M., 2006. Protease: Introduction. In: Salleh, A.B., Rahman, R.N.Z.R.A. and Basri, M.(Eds.). New lipase and protease. Nova Science Publishers.New York,pp. 23-39.

Sharma,K.M.,Kumar,R., Panwar,S. and Kumar,A., 2017. Microbial alkaline proteases: Optimization of production parameters and their properties. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology,15(1): 115-126.

Sumi, H., Hamada, H., Tsushima, H. and Muraki, H., 1987. A novel fibrinolytic enzyme (nattokinase) in the vegetable cheese Natto; a typical and popular soybean food in the Japanese diet. Experienta,43(10): 1110-1111.

Vakilwala, M. and Patel, D., 2017. Isolation and screening of protease producing organisms from soil sample. International Journal of Research and Scientific Innovation,4: 75-78.

Wang, C., Du, M., Zheng, D., Kong, F., Zu, G. and Feng, Y., 2009. Purification and Characterization of Nattokinase from Bacillus subtilisnatto B-12. Journal of Agricultural and Food Chemistry,57: 9722-9729.

Wang, S.L., Wu, Y.Y. and Liang, T.W., 2011. Purification and biochemical characterization of a nattokinase by conversion of shrimp shell with Bacillus subtilis TKU007. New Biotechnology,28(2): 196-202.

Zu, X., Z. Zhang, Y. Yang, Che, H., Zhang, G. and Li, J., 2010. Thrombolytic activities of nattokinase extracted from Bacillussubtilis fermented soybean curd residues. International Journal of Biology,2(2): 120-125.