Изучение накопления внеклеточной протеазы штаммом-продуцентом на жидких и твердых питательных средах различного состава

Большое внимание исследователей привлекают протеолитические ферменты микроорганизмов, которые играют исключительно важную роль в клеточном метаболизме, обеспечивают микроорганизмы необходимым энергетическим и строительным материалом, выполняют регуляторную функцию, участвуют в сложных процессах развития микробных клеток, в частности, спорообразовании, а также способствуют развитию инфекционных процессов. Это свидетельствует о важном значении исследования протеолитических ферментов для биологической характеристики микроорганизмов.
Помимо теоретического значения, исследования протеолитических ферментов имеют и практический интерес. Микробные протеазы находят применения в пищевой, кожевенной промышленности, в сельском хозяйстве, бытовой химии, используются в медицине как лечебные и профилактические препараты, широко применяются в научных исследованиях. В связи с этим постоянно ведется поиск, выделение и изучение новых протеолитических ферментов, обладающих рядом необычных свойств. Один из таких ферментов – стафилококковая протеиназа. Фермент с такой узкой субстратной специфичностью является ценным инструментом для расщепления белковых молекул. Внеклеточные протеиназы, разрывающие глутамильные связи, были обнаружены у многих штаммов Staphilococcus aureus. Целью нашей работы было: изучение интенсивности накопления экзогенной протеазы на жидких и твердых питательных средах. В этой связи были поставлены следующие задачи:
1. подбор питательных сред и оптимальных условий культивирования для накопления протеазы;
2. сравнительный анализ продукции на твердых и жидких питательных средах.

Большинство стафилококков обладают протеолитической активно-стью, которая может быть обусловлена действием различных внекле-точных протеаз. Из штаммов Staphylococcus aureus были выделены ферменты, относящиеся к группам сериновых, тиоловых и металлопротеиназ. По-видимому, эти ферменты имеют различное физиологическое значение для микроорганизмов. Если основная функция протеиназ, об¬ладающих широкой специфичностью (тиоловая и металл о протеиназа), заключается, скорее всего, в обеспечении клеток аминокислотами и пептидами, то роль сериновой протеиназы, специфичной к глутамильным связям, не столь ясна. Возможно, она вносит вклад в патогенность стафилококков, поскольку, в основном, встречается у штаммов с ярко выраженной вирулентностью. Сериновая стафилококковая протеиназа хорошо изучена и благодаря своей узкой субстратной специфичности находит применение во многих биохимических исследованиях, связан¬ных с избирательным гидролизом белков. В настоящее время фирма "Miles" (США) выпускает препарат протеиназы штамма S.aureus V8. Потребности в данном ферменте ставили задачу получения аналогично¬го отечественного препарата.
Задачей исследования было изучение накопления протеазы при различных условиях культивирования штамма-продуцента. Выра¬щивание S.aureus 92 гн на жидкой питательной среде показало, что для образования протеиназы необходимы казеин, дрожжевой экстракт, ионы К+ в концентрации не менее 0,01 М, причем появление протеазы в культуральной жидкости зависело от качества компонентов среды. Воз-можно, это связано с различным содержанием витаминов и солей в раз¬ных партиях казеина и дрожжевого экстракта. Изучение динамики на¬копления протеазы при глубинном культивировании штамма 92 гн по¬казало, что максимальный выход протеазы наблюдался в стационарной фазе роста культуры. При этом уровень протеолитической активности составлял 24-26 единиц активности по гемоглобину на мл культуральной жидкости. Поскольку выращивание штамма 92 гн на жидкой среде с отечественными...