СКРИНИНГ НА КЕРАТИНОЛИТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ РОДА BACILLUS

Аннотация

Keratin waste is becoming an increasingly serious environmental and health hazard. Keratin waste mainly consists of keratin protein, which is one of the most difficult to degrade polymers in nature and is resistant to many physical, chemical and biological agents. Since physical and chemical methods are environmentally harmful and expensive, microbial degradation of keratin using the enzyme keratinase is of great importance because it is both environmentally friendly and cost-effective. The aim of this study is to screen bacteria with high keratinolytic activity for the utilization of complex organic waste from poultry farms. Objects and methods of study. Bacteria of the genus Bacillus were screened for keratinolytic activity. As a result of screening, strains with maximum enzymatic activity towards keratin were selected. Key words: keratinolytic activity, keratinase, feather and down waste, waste recycling, microorganism screening. Keratin – bu fibrillyar (tolasimon) protein bo‘lib, inson va hayvonlarning terisi, sochlari, tirnoqlari, shoxi, tuyog‘i, tuklari va parranda patining asosiy tarkibiy qismi hisoblanadi. U biologik jihatdan juda mustahkam bo‘lib, himoya funksiyalarini bajaradi. Keratin molekulasi aminokislotalardan tashkil topgan va u ikki asosiy turga bo‘linadi [1]. Alfa-keratin (odam va adu.uz universaljurnal.uz 574 “ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI” xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari sutemizuvchilarda) – spiral shaklda bo’lib, asosan soch, jun, tirnoq va terida uchraydi. Elastiklik va mustahkamlikka ega hisoblanadi. Beta-keratin (qushlar va sudralib yuruvchilarda) – ko‘proq qatlamli, kristallik strukturaga ega bo‘lib, qushlar patlari, sudralib yuruvchilarning tangachalarida bo’ladi. Keratinning o‘zi tabiiy va zararsiz modda bo‘lsa-da, keratin chiqindilari (ayniqsa hayvon manbali keratin, masalan, shox, tuyoq, soch va parranda patlari) katta miqdorda to‘planibatrof- muhit uchun global muammolarni keltirib chiqaradi. Keratin suvda, kislotada, ishqorda erimaydi vatabiatda juda sekin parchalanadi. Shu sababli bu uni chiqindi sifatida xavfli ekanini anglatadi, ular yillab saqlanib qolishi mumkin. Parranda fabrikalarida har yili million tonnalab patlar chiqadi. Parrandachilik, go‘sht sanoati, sartaroshxona, charm sanoatidan chiqadigan keratin chiqindilari ko‘p joy egallaydi. Aksariyat holatlarda ular yoqib yuboriladi yoki ko‘miladi. Yondirilganda havoga toksik gazlar (SO₂, NO ) chiqadi. Ko‘milganda yer osti suvlarini ifloslantiradi. Agar chiqindi sifatida keratin 3 yoqilsa CO₂, metan ajraladi – bu esa global isish jarayonini tezlashtiradi [2, 3]. Keratinaza – bu keratinni parchalay oladigan gidrolitik ferment bo‘lib, u asosan mikroorganizmlar (bakteriyalar va zamburug‘lar) tomonidan ishlab chiqariladi. Bu ferment keratinni peptidlar va aminokislotalarga parchalaydi, natijada esa uning biologik qayta ishlanishiga yordam beradi. Ko‘plab mikroorganizmlar ya’ni bakteriyalardan Bacillus, Streptomyces, Pseudomonas, Actinomycetes avlodlari, zamburug‘lardan Aspergillus, Trichophyton, Microsporum, Fusarium avlodlari vakillari keratinazani sintez qiladi [3]. Ushbu mikroorganizmlar keratinli chiqindilar (parranda pati, jun, shox-tirnoq qoldiqlari) mavjud bo‘lgan muhitda rivojlanadi va keratinazalar ishlab chiqarib, ularni parchalaydi. Keratinaza fermenti serin proteazalar guruhiga mansub bo‘lib fermentlarning 3.4.99.11 sinfiga kiradi. Keratinazani ko’pgina sohalarda qo’llash mumkin: biotexnologiya va ekologiya, chorvachilik va parranda fabrikalaridagi keratin chiqindilarini (parranda pati, jun, shox-tirnoq qoldiqlari) biologik yo‘l bilan utilizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Biogumus va organik o‘g‘itlar ishlab chiqarishda foydalaniladi. Keratinazalar sanoat darajasida fermentativ biotexnologiyada muhim ahamiyatga ega. Кeratinaza fermenti uchun substrat sifatida keratin oqsilini Xichiyanntsa usuli bilan gidrolizlash orqali bir necha bosqichda amalga oshirildi. Gidrolizlangan patlar, shuningdek, tuklar pat uni nomi bilan ham tanilgan. Bu jarayon patlarning asosiy oqsili bo'lgan keratinni aminokislotalar va peptidlar kabi oddiyroq, hazm bo'ladigan birikmalarga parchalaydi. Proteaza hosil qiluvchi bakteriyalarni skrining qilish uchun O‘zbekiston Respublikasining turli ekologik hududlaridan ajratilgan va O‘zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasi Mikrobiologiya institutining Enzimologiya laboratoriyasida saqlanayotganBacillus avlodiga mansub shtammlaridan foydalanildi. Keratinaza faolligining potentsial ko'rsatkichi sifatida proteaza faolligini skrining qilish uchun standart yondashuv bo'lmaganligi sababli keratinolitik faollikni birlamchi skriningi yog'siz sutdagi kazeinning gidrolizi orqali amalga oshirildi (yog'siz sutda zonalar hosil bo'lishi). А Б В Rasm 1. (А)- Yog'siz sutli agar ozuqaviy muhitida shtammining gidroliz zonasi. (Б) -qayta ishlangan tovuq patlari substrat nazorati (В)-faol shtammlar bilan olingan tovuq patlarining gidrolizi adu.uz universaljurnal.uz