Прикладная микробиология: открытый доступ
Открытый доступ

Абстрактный

Оптимизация продукции щелочной протеазы алкалофильной Bacillus sp. KW2 в среде с низкой стоимостью с использованием статистических подходов

Пинтубала Кшетри, Оскар Нингомбам и Дебананда С. Нингтуджам

Цель: Выделение алкалофильных бактерий, продуцирующих щелочную протеазу, и оптимизация производства протеазы в недорогой среде.

Методы: Оптимизация производства протеазы проводилась с использованием подхода «одна переменная за раз» (OVAAT) и статистических подходов с использованием программного обеспечения Design Expert 6.

Результаты: Было выделено девять (9) морфологически различных алкалофильных бактериальных штаммов. Из этих изолятов 6 штаммов оказались положительными для продукции протеазы. Среди этих протеолитических штаммов Bacillus sp. KW2 был выбран для исследований по оптимизации продукции протеазы. Оптимальная продукция протеазы наблюдалась при 30°C и pH 10,7. Среди различных изученных источников углерода и азота рисовые отруби и соевая мука оказались лучшими источниками углерода и азота соответственно. Для скрининга сигнальных факторов, влияющих на продукцию протеазы, использовался дизайн Плакетта-Бермана (PBD). Рисовые отруби, соевая мука, возраст инокулята, CaCl ₂ и размер инокулята дали положительные эффекты, тогда как KH ₂ PO ₄ и MgSO ₄ дали отрицательные эффекты на продукцию протеазы. Четыре наиболее важных фактора, а именно: Для исследований оптимизации с помощью метода поверхности отклика (RSM) были выбраны рисовые отруби, соевая мука, хлорид кальция и дигидрофосфат калия. Графики поверхности отклика показали значительное взаимодействие между факторами, и после экспериментов PBD и RSM была получена окончательная оптимизированная среда (FOM). В целом, после оптимизации наблюдалось 4,8-кратное увеличение продукции протеазы. Исследования динамики продукции протеазы Bacillus sp. KW2 показали, что максимальная продукция протеазы наблюдалась в стационарной фазе (84 ч) роста.

Выводы: Настоящее исследование показывает, что на продукцию протеазы сильно влияют условия культивирования и компоненты среды. Это исследование также установило, что штамм KW2 может производить щелочную протеазу в недорогой среде, содержащей рисовые отруби и соевую муку в качестве основных источников углерода и азота. KW2 и его протеаза могут быть перспективными агентами для биотехнологических применений.