Новые перспективные штаммы Bacillus subtilis, выделенные из мерзлотных почв Якутии

Скрининг природных микроорганизмов, обладающих сочетанием антагонистической и ферментативной активности, – одна из основных задач в разработке агробиотехнологических препаратов. С целью поиска перспективных в современной биотехнологии штаммов бактерий рода Bacillus проведены микробиологические исследования мерзлотных почв Центральной Якутии. Из среднесуглинистой мерзлотной почвы Хангаласского улуса выделено 14 изолятов. Из них три изолята при идентификации по физиолого-биохимическим свойствам отнесены к виду Bacillus subtilis, что подтверждено молекулярно-генетическими исследованиями по 16S pPNK. Установлено, что новые штаммы B. subtilis Bac-1p, B. subtilis Bac-2p, B. subtilis Bac-4p обладают выраженными антагонистическими свойствами по отношению к возбудителям сальмонеллезных и стрептококковых инфекций: Sal. abortus equi БН-12, Str. equi 5/1. Новые штаммы способны также к выработке ряда гидролитических ферментов (амилаза, ксиланаза, фитаза). В качестве контроля при определении количественных показателей ферментативной активности использованы штаммы бактерий B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5. Данные штаммы депонированы в коллекции микроорганизмов, используемых в животноводстве и в ветеринарии и являющихся основой пробиотических препаратов. Установлено, что штаммы B. subtilis Bac-1p, B. subtilis Bac-2p, B. subtilis Bac-4p по амилолитической активности несколько уступают контрольным штаммам, но по ксиланазной и фитазной активности значительно их превосходят. Результаты проведенных исследований показали перспективность новых штаммов B. subtilis для дальнейшего изучения и возможность использования при разработке биологических препаратов для сельского хозяйства.

1. Орлова Т.Н., Иркитова А.Н., Гребенщикова А.В. Антагонистическая активность Bacillus subtilis // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (163). С. 141–145.

2. Римарева Л.В., Серба Е.М., Соколова Е.Н., Борщева Ю.А., Игнатова Н.И. Ферментные препараты и биокаталитические процессы в пищевой промышленности // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 5. С. 62–74.

3. Мухаммедиев Р.С., Валиуллин Л.В., Бирюля В.В., Скворцов Е.В. Ферментативная активность ксиланаз и целлюлаз пробиотических штаммов Bacillus subtilis // Ветеринарный врач. 2019. № 3. С. 19–23

4. Русалеев В.С., Прунтова О.В., Васильев Д.А. Культурально-морфологические и биохимические свойства штаммов Bacillus subtilis // Ветеринария сегодня. 2019. № 1. С. 58–62. DOI:10.29326/2304-196X-2019-1-28-58-62.

5. Евдокимова О.В., Мямин В.Е., Валентович Л.Н. Биохимическая и молекулярногенетическая характеристика бактерий Bacillus pumilus, изолированных на территории Беларуси // Журнал Белорусского государственного университета. Биология. 2018. № 1. С. 38–49.

6. Владимиров Л.Н., Неустроев М.П., Тарабукина Н.П. Арктические штаммы Bacillus subtilis в современной микробиотехнологии // Ветеринария и кормление. 2020. № 2. С. 17–20. DOI:10.30917/ATT-VK-1814.

7. Скрябина М.П., Степанова А.М., Тарабукина Н.П., Неустроев М.П. Ферментативная активность штаммов бактерий Bacillus subtilis, выделенных из мерзлотных почв // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». 2020. № 1 (33). С. 73–79. DOI:10.36871/vet.can.hyg.ecol.202001011.

8. Донкова Н.В., Донков С.А. Свойства штаммов Bacillus subtilis как продуцентов амилаз при производстве сахаросодержащей кормовой добавки // Вестник КрасГАУ. 2020. № 5. С. 136–141. DOI:10.36718/1819-4036-2020-5-136-141.

9. Gandra J., Olivera E., Takiya C., Del Valle T., Renno F., Goes R., Escobar A. Amylolytic activity and chemical composition of rehydrated ground maize ensiled with a-amylase or glucoamylase // The Journal of Agricultural Science. 2019. Vol. 157 (5). P. 449–455. DOI:10.1017/S0021859619000698.

10. Василова Л.Я., Каримова Л.И., Борисенков А.Г. Скрининг микроорганизмов – продуцентов ксиланаз // Башкирский химический журнал. 2019. Т. 26. № 1. С. 96–99. DOI:10.17122/bcj-2019-1-96-99.

11. Gupta R.K., Gangoliya S.S., Simgh N.K. Reduction of phytic acid and enhancement of bioavailable micronutrients in food grains // Journal of food science and technology. 2015. Vol. 52 (2). P. 676–684. DOI:10.1007/s13197-013-0978-y.

12. Peralta A.G., Venkatachalam S., Stone S.C., Pattathil S. Xylan epitope profiling: an enhanced approach to study organ development-dependent changes in xylan structure, biosynthesis, and deposition in plant cell walls // Biotechnology for Biofuels. 2017. Vol. 10. Is. 1. P. 245. DOI:10.1186/s13068-017-0935-5.