β-галактозидазы Bifidobacterium longum БИМ В-813 Д: биосинтез, свойства, применение: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.02.03 – микробиология | Β-galactosidases Bifidobacterium longum БИМ B-813 d: biosynthesis, properties, application: author's abstract of dissertation for the degree of Ph.D. in Biological Sciences in specialty 03.02.03 – microbiology | β-галактазiдазы Bifidobacterium longum БИМ B-813 д: бiясiнтэз, уласцівасці, прымяненне: аўтарэферат дысертацыі на суісканне вучонай ступені кандыдата біялагічных навук па спецыяльнасці 03.02.03 – мікрабіялогія

Russian. Цель исследования – получение штамма бифидобактерий с повышенной продукцией β-галактозидазы, характеристика особенностей синтеза фермента, создание биопрепарата для получения ферментированных продуктов с пониженным содержанием лактозы. Методы исследования: микробиологические, физиологобиохимические, молекулярно-биологические, биоинформатические, физикохимические. Использованная аппаратура: анаэростат Mitsubishi Gas Chemiсal Companу, Inc; пресс Френч GEA Niro Soavi; камера для электрофореза Amersham Bioscience, секвенатор МайСек (MiSeq, Illimina) и др. Получен новый штамм бифидобактерий B. longum БИМ В-813 Д, отличающийся дерепрессированным синтезом и повышенным уровнем продукции β-галактозидазы. Определена нуклеотидная последовательность генома B. longum БИМ В-813 Д и установлены особенности его молекулярногенетической организации. Выявлены шесть генетических локусов, кодирующих синтез β-галактозидаз семейств GH42 и GH2 гликозил-гидролаз. Идентифицированы три изофермента β-галактозидазы, синтез которых происходит независимо от источника углерода в среде культивирования, проявляющие гидролитическое и трансгликолизирующее действие. На основе B. longum БИМ В-813 Д разработан бактериальный концентрат «ИМ-лакзим», предназначенный для получения ферментированных продуктов с пониженным содержанием лактозы. При использовании «ИМ-лакзим» степень гидролиза лактозы за 24 ч ферментации восстановленного молока достигает 30%, совместно с заквасочными культурами увеличивается на 7,5–13,3%. Рекомендации по использованию: бактериальный концентрат «ИМ-лакзим» рекомендуется для получения ферментированных продуктов с пониженным содержанием лактозы.

English. Aim of study – to derive a strain bifidobacteria distinguished by increased production of β-galactosidase, to characterize aspects of enzyme biosynthesis, to formulate biopreparation intended to manufacture fermented products with reduced lactose concentration. Methods of study: microbiological, physiological-biochemical, molecular biological, bioinformatics, physicochemical. Applied equipment: anaerostat Mitsubishi Gas Chemiсal Companу, Inc, press French GEA Niro Soavi, chamber for electrophoresis Amersham Bioscience, sequencer MiSeq (Illimina), etc. A new bifidobacterial strain B. longum BIM B-813 D characterized by derepressed synthesis and enhanced level of β-galactosidase was derived. Nucleotide sequence of B. longum BIM B-813 D genome was deciphered and peculiarities of its molecular genetic structure were revealed. Six genetic loci encoding synthesis of β-galactosidases belonging to GH42 and GH2 glycoside hydrolase families were detected. Three β-galactosidase isoenzymes synthesized irrespectively of carbon source in the culture medium and showing hydrolytic and transglycosylating activity were identified. Based on strain B. longum BIM B-813 D bacterial concentrate "IM-lakzim" engaged in manufacturing fermented products with reduced lactose content was developed. It was found that during «IM-lakzim» application degree of lactose hydrolysis by 24 hours of reconstituted milk reached 30%, following concerted action with starter cultures rose by 7,5–13,3%. Recommendations for use: bacterial concentrate "IM-lakzim" is intended to manufacture fermented dairy products with inferior lactose level.

Belarusian. Мэта даследавання – атрыманне штаму біфідабактэрый з павышанай прадукцыяй β-галактозидазы, характарыстыка асаблівасцяў сінтэзу фермента, стварэнне біяпрэпарата для атрымання ферментаваных прадуктаў са зніжаным утрыманнем лактозы. Метады даследавання: мікрабіялагічныя, фізіёлага-біяхімічныя, малекулярна-бiялагiчныя, біяінфарматычныя, фiзiка-хiмiчныя. Выкарыстаная апаратура: анаэрастат Mitsubishi Gas Chemikal Compani, прэс Фрэнч Gea Niro Soavi, камера для электрафарэзу Amersham Bioscience, секвенатар МайСек (MiSeq, Illimina) і інш. Атрыманы новы штам біфідабактэрый B. longum БИМ В-813 Д, які адрозніваецца дерепрессированным сінтэзам і павышаным узроўнем прадукцыі β-галактозидазы. Вызначана нуклеатыдная паслядоўнасць геному B. longum БИМ В-813 Д i ўстаноўлены асаблівасці яго малекулярна-генетычнай арганізацыі. Выяўлены шэсць генетычных локусaў, якія кадуюць сінтэз β-галактазiдаз сямейств GH42 і GH2 гліказіл-гiдралаз. Iдэнтыфікаваны тры iзаферменты β-галактазiдазы, сінтэз якіх адбываецца незалежна ад крыніцы вугляроду ў асяроддзі культывавання, якія праяўляюць гідралітычнае і трансглiкалiзiруючае дзеянне. На аснове B. longum БИМ В-813 Д распрацаваны бактэрыяльны канцэнтрат «ІМ-лакзім», прызначаны для атрымання ферментаваных прадуктаў са зніжаным утрыманнем лактозы. Пры выкарыстанні «ІМ-лакзім» ступень гідролізу лактозы за 24 г ферментацыі адноўленага малака дасягае 30%, сумесна з заквасачнымі культурамі павялiчваецца на 7,5–13,3%. Рэкамендацыі па выкарыстанні: бактэрыяльны канцэнтрат «ІМ-лакзім», прызначаны для атрымання ферментаваных прадуктаў са зніжаным утрыманнем лактозы.