ВведениеНедостаточное использование ценного сырьяприводит к потере в нем богатого источникапитательных веществ. Применение отходовптицефабрик в не переработанном виде(перопухового сырья) (70 % данных ресурсов внеизменном виде скармливается животным) при-водит к потере до 40 % ценных нутриентов. Этосвидетельствует о нерациональном использованиивторичных ресурсов предприятия [1, 2].Одним из перспективных способов перера-ботки перопухового сырья является биотехноло-гический способ, который основан на способностимикроорганизмов преобразовывать исходныевещества субстрата (в качестве которогоможно использовать перо и пух) в новыеполезные метаболиты [3]. Данный способявляется инновационным и представляетсобой альтернативный метод по утилизациикератинсодержащих отходов.К известным микроорганизмам, способнымдеградировать кератин, относят:– актиномицеты, выделенные из почвы, водоемов,тел животных, рода Streptomyces rimosus, аименно S. roseochromogenes, S. griseus, S. parvus,S. praecox, S. scabies, S. griseoluteus, S. microvlavus,S. globisporusvulgaris, и рода Nocardia, а именноNocardia rubra [4, 5];– почвенные грибы рода Penicillium, а именноP. rubrum, P. lilacium, и гриб Fusarium nivale [4, 6];– дрожжеподобные грибы Candida albicans и грибырода Trichophyton, а именно T. mentagrophytes,T. schoenleini, T. rubrum, T. terrestre иT. mentagrophytes [7, 8];– бактерии Fusiformis nodosus (или Bacterioidesnodosus) и рода Bacillus [9].Но не все из перечисленных штаммовможно использовать в безопасном процессебиоконверсии керотинсодержащих отходов (каксубстрата) в полезные метаболиты. Важен подбор микроорганизмов-продуцентов. Помимо подбораштамма, актуален и выбор состава питательнойсреды, а именно ее азотный, углеродный состав, ихсоотношение, присутствие сахаров (глюкозы, лактозыили мальтозы) [10–12]. Также важна оптимальнаяфаза роста микроорганизмов, наиболее подходящаядля продуцирования ферментов, обладающихкератинолитической активностью. Так для бактерийрода Bacillus оптимальным фазами являютсяпостэкспоненциальный и стационарный период.Ферменты, обладающие кератинолитическойактивностью, называются протеазами. Ониспособны полностью преобразовывать белки пера[3–4, 7]. Для расщепления кератина необходимыдве группы ферментов: сначала дисульфидныередуктазы уменьшают количество бисульфидныхсвязей в молекуле белка, делая его доступнымдля сериновых протеаз или кератиназ (кеатиназыне могут воздействовать на кератин в нативнойформе). Данные ферменты продуцируютсямикроорганизмами только при условии наличия всубстрате кератина в нативной форме.Так как большинство кератинолитическихштаммов способно продуцировать только одинвид фермента или два вида ферментов, но не содинаковой активностью, то процесс биоконверсиипротекает поэтапно, потому что один из этаповгидролиза замедлен [4, 7].Консорциумы микроорганизмов, обладающихкератинолитической активностью, являютсямалоизученными, но наиболее перспективнымиисточниками ферментов, способных ступенчатопровести полный гидролиз кератина. В связи сэтим поиск и исследование кератинолитическихмикроорганизмов и их ферментов являетсяактуальным направлением научных изысканий какдля развития фундаментального аспекта, так и дляповышения биотехнологического потенциала.Цель данной работы заключалась в скринингебактерий с высокой кератинолитической активностьюдля снижения антропогенной нагрузки на экосистемупутем применения биопрепарата на основеконсорциума подобранны штаммов для утилизациисложных органических отходов птицефабрик.Объекты и методы исследованияОбъектами исследования являются микроорга-низмы-продуценты ферментов, разлагающих кератин,которые были предоставлены НИЦ «Курчатовскийинститут» – ГосНИИгенетика» (www.genetika.ru)и организацией «АТСС – American Type CultureCollection» (www.atcc.org). К объектам исследованияотносятся:– лиофилизированные культуры, относящиеся кграмположительные микроорганизмам, бактериирода Bacillus, а именно B. brevis (ATCC 8246),B. licheniformis (B-740), B. pumilus (B-508),B. stearothermophilus (ATCC 12980), B. subtilis(ATCC 6051), B. velezensis (B-64), бифидобактерииBifidobacterium longum (ATCC 15707), cтрептомицетыStreptomyces albidoflavus (ATCC 25422) и Streptomycessp. (OWU 1633);– лиофилизированные патогенные культурыграмположительные кокки Staphylococcus aureus(ATCC 25923), грамотрицательные палочкиSalmonella typhimurium (ATCC 1353), Salmonellapullorum (ATCC 19945) и условно-патогенныекультуры грамположительные палочки Clostridiumperfringens (АTCC 13124), грамотрицательныепалочковидные Escherichia coli (Б-5), Proteusvulgaris (ATCC 13315), Pseudomonas aeruginosa(ATCC 27853) (тест-культуры);– специализированные консорциумы, способныеразлагать кератин. Это грамположительныепалочковидные бактерии Bacillus licheniformis(B-740), Bacillus pumilus (B-508), Bacillus subtilis(ATCC 6051) и актиномицет Streptomyces albidoflavus(ATCC 25422).Поиск штаммов, обладающих способностьюразлагать кератин, осуществлялся с помощью базыданных «Center for Biotechnological Information»(NCBI, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), а поискаминокислотных последовательностей ферментовосуществлялся с помощью «Открытой базыданных последовательностей белков – UniProtKB»(https://www.uniprot.org/), «Базы данных семействбелков, доменов и функциональных сайтов –InterPro» (www.ebi.ac.uk/interpro), «Базы данныхсемейств белковых доменов – Pfam» (http://xfam.org/)и раздела «белок» NCBI.В качестве субстрата для культивированиямикроорганизмов использовали перопуховыеотходы, полученные от кур породы «ЛоманнБраун», «Ломанн-ЛСЛ-Классик» и «РОСС 708»,соответствующие ГОСТ Р 53397-2009, и пре-доставленные ООО «Кузбасский бройлер» (Россия)1.Перо было чистым, без посторонних примесей. Оноподвергалось предварительному промыванию вформальдегиде с последующим высушиванием навоздухе.Культивирование выбранных штаммов прово-дилось согласно оптимальным для них условиям,указанным в паспортах. Продолжительность куль-тивирования составляла 12 ч и 24 ч. Измеренияконцентрации биомассы осуществляли при помощимногорежимного детектора «Glomax Multi+» (США).Для определения активности ферментов,выделяемых микроорганизмами, необходимо былоосуществить следующие этапы [13]:– к навеске измельчённого пера добавить 10 см30,05 М боратного буферного раствора, содержащегофермент;1 ГОСТ Р 53397-2009. Сырье перопуховое. Технические условия. –М. : Стандартинформ, 2009. – 15 с.605Дмитриева А. И. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 602–615– после навеску перемешивали (интенсивно итщательно встряхивая) и помещали в термостат накультивирование в течение 3 ч при температуре 37 °С.В процессе культивирования и осуществлялсягидролиз;– по истечению 3 ч нераспавшийся белок необходимобыло осадить с помощью раствора трихлоруксуснойкислоты (ТХУ). После осаждения раствор отфильтро-вывали с помощью фильтра «Красная лента»;– в фильтрате определяли оптическую плотность придлине волны в 340 нм.По методу Барнштейна определяли содержаниебелка по ГОСТ 28178-892.Степень гидролиза определяли как отношениеаминного азота к общему [14].Перевариваемость кератиновых гидролизатовопределяли по ГОСТ 55987-20143. Их фракционныйсостав устанавливали с помощью электрофорезав полиакриламидном геле (ПААГ). Визуальнаяоценка гелей осуществлялась при помощиУФ-трансиллюминатора «TCP-20M» («VilberLourmat», США), длина волны излучения составляла312 нм. Анализ и обработка полученной информациипри проведении электрофореза в ПААГ проводиласьпри помощи гель-документирующей системы«Vitran-Photo» (ООО «Компания Биоком», Россия).Аминокислотный состав гидролизатов белкакератина, согласно протоколам прибора, осу-ществлялся с помощью автоматического амино-кислотного анализатора «Aracus» (PMA GmbH).Гидролизаты подготавливали методом щелочногогидролиза, т. е. добавлением водного раствора оксидакальция (5 % от массы сырья).Для объектов исследования с помощьюбумажных дисков, пропитанных растворамиантибиотика 0,4 % концентрации, определялиантибиотикорезистентность. Результаты устойчи-вости к антибиотикам выражались в виде зон2 ГОСТ Р ИСО 16634-1-2011. Продукты пищевые. Определениеобщего содержания азота путем сжигания по методу Дюмаи расчет содержания сырого протеина. Часть 1. Масличныекультуры и корма для животных. – М. : Стандартинформ,2013. – 28 с.3 ГОСТ Р 55987-2014. Корма, комбикормовое сырье. Методопределения переваримости муки из гидролизованного пераin vitro. – М. : Стандартинформ, 2014. – 7 с.ингибирования (или стерильности) роста бактерий,которые замерялись с учетом диаметра самого дискана 1 и 2 день культивирование при 37 ± 2 °С.Определяли антагонистические свойства выбран-ных штаммов по методике «диффузия в агаре» приих культивировании на твердой питательной среде сучетом сравнения размеров зон угнетения роста тест-микроорганизмов: Staphylococcus aureus, Salmonellatyphimurium, Salmonella pullorum, Clostridiumperfringens, Escherichia coli, Proteus vulgaris,Pseudomonas aeruginosa.Методом взаимного присутствия или совместногокультивирования, осуществляемого на плотнойпитательной среде (мясопептонном агаре), проводилиопределение биосовместимости кератинолитическихштаммов. Наличие зон угнетения роста однойкультуры по периферии пятна роста другой культурысвидетельствует о наличии сильного антагонизмаштаммов друг к другу.Осуществляли культивирование следующихкератинолитических штаммов: Bacillus licheniformis,B. pumilus, B. subtilis, Streptomyces albidoflavusв соотношениях 25:25:25:25, 15:45:15:25,15:35:15:35, 35:15:35:15 для подбора оптимальногосоотношения микроорганизмов [5, 6, 11, 12].Оптимальное соотношение определялось попараметрам: титр жизнеспособных клеток, наличиекератинолитической активности, концентрациябиомассы микроорганизмов, степень гидролизакератина и массовая доля полученного пригидролизе белка. Культивирование проводили намясопептонном бульоне (МПБ) при температуре37,0 ± 0,5 °С в течение 24 ч.Результаты и их обсуждениеС помощью баз данных NCBI и UniProtKB порезультатам скрининга были подобраны штаммы,имеющие в своем геноме гены, ответственные затрансляцию ферментов, а именно дисульфидныхредуктаз и сериновых протеаз (или кератиназ),гидролизующих кератин. К данным микроорганизмамбыло отнесено десять непатогенных штаммов:рода Bacillus, а именно: B. brevis, B. licheniformis,B. pumilus, B. stearothermophilus, B. subtilis,B. velezensis, слегка изогнутых палочковидныхбактерии Bifidobacterium longum, StenotrophomonasТаблица 1. Химический состав отходов, полученных от различных пород кур,предоставленных компанией ООО «Кузбасский бройлер»Table 1. Chemical composition of waste obtained from various breeds of chickens provided by Kuzbass Broiler LLCПороды кур Массовая доля веществ, %Протеин Клетчатка Золы МакроэлементыКальций Фосфор Натрий«Ломанн Браун» 86,32 ± 1,29 0,72 ± 0,01 0,09 ± 0,01 0,79 ± 0,04 0,65 ± 0,04 0,16 ± 0,01«Ломанн-ЛСЛ-Классик» 89,57 ± 1,25 0,49 ± 0,01 0,21 ± 0,01 0,85 ± 0,04 0,74 ± 0,04 0,24 ± 0,01«РОСС 708» 83,94 ± 1,16 0,63 ± 0,01 0,19 ± 0,01 0,81 ± 0,03 0,59 ± 0,04 0,20 ± 0,01606Dmitrieva A.I. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 602–615maltophilia и актинобактерии рода Streptomyces, аименно S. albidoflavus и S. sp.Для выбора наиболее ценного по содержаниюпитательных компонентов перопухового сырья вкачестве субстрата было осуществлено определениехимического состава. Результаты представлены втаблице 1.Из таблицы 1 следует, что кератинсодержащиеотходы (перо и пух), полученные от кур различныхпород, характеризуется высоким содержанием сырогопротеина (от 83 %), низким содержанием клетчатки(от 0,49 %), золы (от 0,09 %) и макроэлементов(кальция от 0,79 %, фосфора от 0,59 %, натрия от0,16 %). Был сделан вывод о том, что перопуховыеотходы от кур породы «Ломанн-ЛСЛ-Классик»являются богатым сырьем по химическому составу.Именно перо и пух этой породы кур использовалисьдля дальнейших исследований в качестве субстратадля культивирования выбранных микроорганизмов.На рисунке 1 представлено дерево сходствааминокислотных последовательностей белков микро-организмов, продуцирующих ферменты, разла-гающих кератин. Для построения данного дереваиспользовался раздел «Genbank» база данных NCBI.Из рисунка 1 следует, что гомология более 98 %.Следовательно, микроорганизмы рода Streptomycesи Bacillus гомологичные по белкам штаммы. Этотвывод также подтверждается литературным анализом[4, 5, 10–12].С помощью базы данных UniProt былосуществлен поиск ферментов (редуктаз и протеаз)по их наличию в штаммах микроорганизмов(а именно в бактериях, дрожжах и микроскопическихгрибах). Наибольшее количество ферментов двухгрупп продуцируется бактериями (дисульфидныередуктазы продуцируются в количестве 5593; асериновые протеазы – 15948), данная информациятакже подтверждается результатами литературногоанализа [4, 6].Ферменты, которые потенциально могутдеградировать кератин, т. е. разрушать какпептидные, так и дисульфидные связи, представленыв таблице 2. Поиск данных ферментов такжеосуществлялся в базе UniProt.Домены белков, чаще всего встречающихся вферментах и обладающих кератиназной активностью,представленые в таблице 2, были исследованы вбазах данных InterPro (https://www.ebi.ac.uk/interpro/)и Pfam (http://xfam.org/). Результаты исследованияпо идентификации и аннотирования представлены втаблице 3 [15].При анализе представленных в таблице 3 данныхвидно:– что во всех белках (ферментах), участвующих впроцессе разложения кератина, действующих напептидную (-СO-NH-) связь, присутствует один и тотже домен. В базе InterPro он имеет порядковый номерIPR000209 и аннотирован как Пептидаза S8/S53;– что отличительной особенностью дисульфидныхредуктаз, действующих на бисульфидную (-S-S-)связь, является отсутствие сходных с кератиназойдоменов [15]. Это подтверждают литературныеданные о необходимости наличия двух типовферментов для протекания процесса гидролиза [4, 6].Для филогенетической идентификации выявлениявзаимоотношений ферментов, представленныхв таблице 2, был проведен анализ в программеInParanoid 8 (http://InParanoid.sbc.su.se). Программапредставляет собой специализированный алгоритмпоиска ортологичных генов. InParanoid 8 требуетбольших затрат вычисленных мощностей. Учитываявысокую гомологичность штаммов, было приняторациональное решение об исследовании толькоодного штамма – Bacillus pumilus.Анализ в программе InParanoid 8 показал наличиекератиназных ортологов (гомологов) у Bacilluspumilus среди B. licheniformis, B. Brevis и Streptomycessp. Данные микроорганизмы выделены зеленым втаблице 3.Полученные результаты о выделении четырехштаммов легли в основу создания консорциума,обладающего кератинолитической активностью.Но для создания консорциума штаммы должнысоответствовать следующим критериям: ростРисунок 1. Древо сходства аминокислотныхпоследовательностей белков выбранных штаммовFigure 1. Tree of similarity for the amino acid sequencesof the proteins obtained from the selected strainsТаблица 2. Ферменты, участвующие в деградациипептидных и дисульфидных связейTable 2. Enzymes involved in the degradationof peptide and disulfide bondsФермент Количество Деградируемые связиКератиназа 11 -СO-NH-Дисульфиднаяредуктаза13694 -S-S-Сериновая протеаза 10239 -СO-NH-Щелочная протеаза 125 -СO-NH-Металлопротеаза 158 -СO-NH-Субтилизин 220 -СO-NH-Треодоксин 553 -S-S607Дмитриева А. И. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 602–615на питательной среде, в состав которой входятмаксимально доступные компоненты, обладаниевысокой кератиназной активностью, меньшимисроками культивирования и продолжительностьюпродуцирования ферментов.К важным показателям кератинолитическихмикроорганизмов относятся: кератинолитическаяактивность ферментов, концентрация биомассымикроорганизмов, степень гидролиза нативногокератина, массовая доля продуцируемого белка,перевариваемость кератинового гидролизата. Данныепоказатели и их значения представлены в таблице 4.В результате изучения показателей, представлен-ных в таблице 4, максимальное значениеконцентрации биомассы штаммов, накапливающеесяза 12 ч культивирования, было у микроорганизмоврода Bacillus: B-740, B-508, ATCC 6051, а такжерода Streptomyces ATCC 25422 (от 232 КОК/г·дм3).Микроорганизмы рода Bacillus отличаются высокимуровнем активности ферментов, деградирующихкератин – в среднем 30 Е/мг белка, что в три разавыше, чем у других исследуемых штаммов, а такжезначимым показателем накопления белка (от 65,19до 76,50 %) и степенью гидролиза белка (от 78,32 до79,44 %) [15].Особую роль в питательной ценности корма играетсодержание белков, обуславливающих пищевуюи биологическую ценность кормовых добавок. Вкормлении животных под сырым протеином (белком)подразумевают соединения, содержащие азот,т. е. белки, пептиды и амиды. Амидами являютсяазотосодержащие соединения небелкового характера,т. е. свободные аминокислоты, амиды, органическиеоснования, нуклеиновые кислоты, нитриты,нитраты, алкалоиды и соли аммония. Их определяютпо разности между сырым протеином и белкомдоменов [15].Таблица 3. Доменная архитектура ферментов, участвующих в деградации кератина, полученнаяс помощью баз данных InterPro и PfamTable 3. Domain architecture of enzymes involved in keratin degradation obtained using the InterPro and Pfam databasesФерменты База данныхInterPro PfamID Аннотация ID АннотацияКератиназа (11) IPR000209 (10) Пептидаза S8/S53 PF00082 (10*) Пептидаза S8/S53 доменIPR015500 (10) Пептидаза S8, субтилизин-подобная PF05922 (6) Ингибитор пептидазы I9IPR023827 (9) Пептидаза S8, субтилизин PF04151 (3) Бактериальная пре-пептидазаIPR023828 (8) Пептидаза S8, субтилизин, C-терминальный доменSer- активный сайтДисульфиднаяредуктаза(13694)IPR012336 (5634) Тиоредоксин PF02683 (5549) Трансмембранная областьбелка биогенеза цитохрома СIPR003834 (5549) Цитохром PF11412 (5549) Тиол: дисульфидныйобменный белок DsbDIPR017937 (4814) Тиоредоксин PF13098 (320) Складка тиоредоксинаЩелочнаяпротеаза (125)IPR000209 (67) Пептидаза S8/S53 PF00082 (8) Пептидаза S8/S53 доменIPR022398 (53) Пептидаза S8, субтилизин PF05922 (4) Ингибитор пептидазы I9Сериноваяпротеаза (10239)IPR002610 (3237) Пептидаза S54, ромбоид PF01694 (3237) Доменные связиIPR022764 (3237) Доменные связи PF12122 (3229) Белок неизвестной функцииIPR022732 (3229) Пептидаза S54, GlpG пептидаза,N-конецPF13180 (357) Доменные связиIPR023662 (3229) Ромбоидная протеаза GlpG PF00595 (131) Доменные связиМеталло-протеазы (158)IPR000209 (99) Пептидаза S8/S53 PF00082 (99) Пептидаза S8/S53 доменIPR015500 (98) Пептидаза S8, субтилизин-подобнаяIPR023828 (94) Пептидаза S8, субтилизинТиоредоксинпротеаза (553)IPR012336 (129) Тиоредоксин PF02943 (128) ФерредоксинтиоредоксинредуктазаIPR004209 (128) Бета-субъединица ферредоксинатиоредоксинредуктазыPF00085 (83) ТиоредоксинIPR005746 (83) Тиоредоксин PF00070 (65) Пиридин-нуклеотид-дисульфид-оксидоредуктазаСубтилизин(220)IPR000209 (94) Пептидаза S8/S53 PF00082 (94) Пептидаза S8/S53 доменIPR023827 (63) Пептидаза S8, субтилизин PF05922 (29) Ингибитор пептидазы I9В скобках указано количество ферментов с соответствующим доменом. Разными цветами выделены домены, повторяющиеся в кератиназе ив других ферментах.The number of enzymes with the corresponding domain is given in brackets. Domains repeated in keratinase and other enzymes are given in differentcolors.608Dmitrieva A.I. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 602–615Кератинолитическая активность штаммов, спо-собных последовательно продуцировать протеоли-тические ферменты, выражается в осуществлениипроцессов биоконверсии кератина. Для исследуемыхштаммов был проведен анализ изменения фракцийпептидов и аминокислот. Результаты исследованияпредставлены в таблице 5.Выбранные штаммы в процессе биоконверсиикератина обладают максимальным показателемуменьшения белков в течение 12 ч (от 164,00 до212,00 мг/100 г образца), приростом пептидов(от 104,00 до 175,00 мг/100 г продукта), а такжеприростом аминокислот (от 4,00 до 7,00 мг/100 гпродукта) в культуральной жидкости.Концентрация биомассы микроорганизмов,степень гидролиза кератина, массовая доля продуци-руемого белка, перевариваемость кератиновогогидролизата – это показатели, характеризующиемикроорганизмы, которые обладают кератинолити-ческой активностью. По результатам исследованияданных показателей были выбраны четыре штаммабактерий: Streptomyces albidoflavus ATCC 25422,Bacillus licheniformis B-740, Bacillus pumilus B-508 иТаблица 4. Свойства кератинолитических микроорганизмовTable 4. Properties of keratinolytic microorganismsИспользуемыйштаммПоказательКератинолитическаяактивность ферментов,Е/мг белкаКонцентрацияполученнойбиомассы, КОЕ/г·дм3Степеньгидролиза белка-кератина, %Массовая доляполученногобелка, %Перевариваемостькератиновогогидролизата, %Рода BacillusATCC 8246 12,1 ± 0,6 187,0 ± 10,2 52,1 ± 3,0 43,9 ± 2,5 52,1 ± 2,3B-740 36,0 ± 1,8 370,4 ± 22,1 80,1 ± 1,5 69,4 ± 4,2 75,1 ± 4,5B-508 37,7 ± 1,7 451,3 ± 25,6 79,4 ± 0,8 76,5 ± 3,4 79,5 ± 2,1ATCC 12980 10,9 ± 0,1 110,0 ± 6,5 34,0 ± 1,2 24,5 ± 1,8 41,0 ± 2,1ATCC 6051 24,6 ± 3,7 289,5 ± 13,8 78,3 ± 1,8 66,2 ± 4,4 65,9 ± 3,9B-64 13,5 ± 0,8 143,0 ± 8,5 50,2 ± 2,0 31,1 ± 2,0 42,1 ± 2,1Рода BifidobacteriumATCC 15707 9,7 ± 0,2 112,0 ± 6,5 41,1 ± 1,6 23,1 ± 1,2 41,0 ± 2,0Рода StenotrophomonasATCC 13637 7,9 ± 0,2 87,0 ± 5,3 26,2 ± 0,7 21,1 ± 1,20 33,6 ± 1,3Рода StreptomycesATCC 25422 22,9 ± 1,9 232,0 ± 14,8 78,6 ± 1,6 65,1 ± 4,7 63,3 ± 5,2OWU 1633 8,7 ± 0,4 113,2 ± 6,6 45,4 ± 1,4 25,4 ± 1,5 43,4 ± 2,1Таблица 5. Изменение фракций растворимыхазотистых соединенийTable 5. Change in fractions of soluble nitrogenous compoundsШтамм Фракции азотистых соединений(пептидов и аминокислот), мг/100 г образцабелки пептиды аминокислотыРода BacillusB-740 ‒188,3 ± 0,2 175,2 ± 0,5 5,89 ± 0,04B-508 ‒211,9 ± 1,1 158,4 ± 0,6 7,10 ± 0,10ATCC 6051 ‒163,7 ± 0,2 103,9 ± 0,8 4,94 ± 0,10ATCC 8246 22,4 ± 0,1 23,7 ± 0,4 4,00 ± 0,01ATCC 12980 ‒15,3 ± 0,1 44,5 ± 0,6 0,72 ± 0,02B-64 125,6 ± 0,6 ‒21,3 ± 0,7 3,90 ± 0,01Рода StreptomycesATCC 25422 ‒183,0 ± 0,9 125,8 ± 0,7 3,45 ± 0,1Рода BifidobacteriumATCC 15707 62,9 ± 0,3 ‒17,8 ± 0,8 2,50 ± 0,01Рода StenotrophomonasATCC 13637 138,2 ± 0,7 ‒21,3 ± 0,9 0,59 ± 0,1Рода StreptomycesOWU 1633 ‒82,4 ± 0,4 131,5 ± 0,2 3,00 ± 0,02Рисунок 2. Электрофореграмма гидролизатов кератина,полученных при ферментации кератинолитическихбактерий в течение 30 ч: М – маркер Sigma Aldrich (США);1, 2 – B-740; 3, 4 – B-508; 5, 6 –ATCC 6051;7, 8 – ATCC 25422Figure 2. Electropherogram of keratin hydrolysates obtained byfermentation of keratinolytic bacteria for 30 h: M – Sigma Aldrichmarker (USA); 1, 2 – B-740; 3, 4 – B-508; 5, 6 – ATCC 6051;7, 8 – ATCC 25422Wide rangeMW markerLow rangeMW marker609Дмитриева А. И. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 602–615Bacillus subtilis ATCC 6051. У выбранных штаммоввсе перечисленные критерии имели максимальныезначения. В дальнейшем эти штаммы использовалисьдля создания консорциума по преобразованиюперопуховых отходов птицефабрик в кормовуюдобавку.Для получения наиболее полной характеристикихимического состава гидролизатов перопуховогосырья изучали состав пептидных фракций методомэлектрофореза в полиакриламидном геле поЛэммли (ПААГ). Электрофореграмма гидролизатов,ферментированных кератинолитическими бакте-риями, представлена на рисунке 2.Результаты распределение пептидных фракций(по молекулярной массе) в гидролизате, полученномпри ферментации бактерий B-740, B-508,ATCC 6051, ATCC 25422 в течение 30 ч,представлены в таблице 6. При учете пептидногосостава важно иметь в виду наличие продуктовклеточного обмена (белков и аминокислот) вгидролизате. Для того чтобы уменьшить погрешностьРисунок 3. Хроматограмма, показывающаяаминокислотный состав гидролизата перопуховых отходов,полученного под действием B. licheniformis (B-740) втечение 30 ч культивирования: 1 – His, 2 – Met, 3 – Ile,4 – Tre, 5 – Phe, 6 – Val, 7 – Lys, 8 – Gly, 9 – Cys, 10 – Met,11 – Asp, 12 – Leu, 13 – Ala, 14 – Glu, 15 – цистин, 16 – ArgFigure 3. Chromatogram of the amino acid composition of the featherwaste hydrolyzate obtained under the action of B. licheniformis (B-740)after 30 h of cultivation: 1 – His, 2 – Met, 3 – Ile, 4 – Tre, 5 – Phe,6 – Val, 7 – Lys, 8 – Gly, 9 – Cys, 10 – Met, 11 – Asp, 12 – Leu,13 – Ala, 14 – Glu, 15 – cystine, 16 – ArgРисунок 4. Хроматограмма, показывающаяаминокислотного состава гидролизата, полученногопод действием B. pumilus (B-508) в течение 30 чкультивирования: 1 – Ile, 2 – Val, 3 – Phe, 4 – Lys, 5 – His,6 – Met, 7 – цистеин, 8 – глицин, 9 – метионин, 10 – Tre,11 – Asp, 12 – цистин, 13 – Ala, 14 – Glu, 15 – Leu, 16 – ArgFigure 4. Chromatogram of the amino acid composition of thehydrolyzate obtained by B. pumilus (B-508) after 30 h of cultivation:1 – Ile, 2 – Val, 3 – Phe, 4 – Lys, 5 – His, 6 – Met, 7 – cysteine,8 – glycine, 9 – methionine, 10 – Tre, 11 – Asp, 12 – cystine, 13 – Ala,14 – Glu, 15 – Leu, 16 – ArgРисунок 6. Хроматограмма, на которой представленаминокислотный состав гидролизата перопухового сырья,полученного под действием S. albidoflavus ATCC 25422в течение 30 ч культивирования: 1 – His, 2 – Phe, 3 – Met,4 – Arg, 5 – Met, 6 – Tre, 7 – Lys, 8 – Ala, 9 – Gly, 10 – Ile,11 – Asp, 12 – цистин, 13 – Cys, 14 – Leu, 15 – Glu, 16 – ValFigure 6. Chromatogram of the amino acid composition of thehydrolyzate of feather raw materials obtained under the action of S.albidoflavus ATCC 25422 after 30 h of cultivation: 1 – His, 2 – Phe,3 – Met, 4 – Arg, 5 – Met, 6 – Tre, 7 – Lys, 8 – Ala, 9 – Gly, 10 – Ile,11 – Asp, 12 – cystine, 13 – Cys, 14 – Leu, 15 – Glu, 16 – ValРисунок 5. Хроматограмма, на которой представленаминокислотный состав гидролизата перопуховых отходов,полученного под действием B. subtilis ATCC 6051 втечение 30 ч культивирования: 1 – His, 2 – Phe, 3 – Val,4 – Arg, 5 – Met, 6 – Ile, 7 – Lys, 8 – цистин, 9 – Cys, 10 –Met, 11 – Asp, 12 – Ala, 13 – Gly, 14 – Leu, 15 – Glu, 16 – TreFigure 5. Chromatogram of the amino acid composition of the featherwaste hydrolyzate obtained under the action of B. subtilis ATCC 6051after 30 h of cultivation: 1 – His, 2 – Phe, 3 – Val, 4 – Arg, 5 – Met,6 – Ile, 7 – Lys, 8 – cystine, 9 – Cys, 10 – Met, 11 – Asp, 12 – Ala,13 – Gly, 14 – Leu, 15 – Glu, 16 – Tre610Dmitrieva A.I. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 602–615значений, вызванных присутствием в гидролизатахпродуктов клеточного обмена, необходимо проводитьанализ спустя 24–30 ч после начала культивирования,т. е. на фазе отмирания, когда происходит автолиз(распад белков клеток под действием собственныхклеточных ферментов).Во фракции под номером 6, с диапазономмолекулярных масс от 36,0 до 29,0 кДа наблюдаетсябольшое количество пептидов. Разбег молекулярноймассы фракции 6 схож с молекулярной массойα-кератина, находящейся в пределах от 40 до69 кДa [16, 17]. Следовательно, в данной фракциинаходятся продукты гидролиза α-кератина ичастично продукты автолиза бактериальных культур(крупномолекулярные фракции). Также видно, что висследуемых гидролизатах присутствуют белковыефракции с молекулярными массами от 89,0 до3,5 кДа.По результатам проведенного анализа видно,что присутствуют низкомолекулярные пептиды смолекулярной массой меньше 19 кДа и свободныеаминокислоты (примерно в 100–200 Да), относящиесяк представителям β-кератинов и образовавшихся врезультате автолиза.Таким образом, в гидролизате кератина,полученном под действием кератинолитическихферментов, продуцируемых бактериями B-740, B-508,ATCC 6051 и ATCC 25422, преобладают фракциинизкомолекулярного состава. Данные результатыподтверждают высокую кератинолитическуюактивность ферментов, получаемых при культиви-ровании консорциума подобранных штаммов.Таблица 6. Молекулярно-массовое распределение фракций в гидролизате, ферментированном в течение 30 чTable 6. Molecular weight distribution of fractions in the hydrolyzate fermented for 30 h№,п/пМолекулярныемассы, кДаСодержание белковой фракции, %B-740 B-508 ATCC 6051 ATCC 254221 89,0–66,0 0,2 ± 0,01 0,3 ± 0,01 0,2 ± 0,01 0,1 ± 0,012 65,0–57,0 0,5 ± 0,01 0,8 ± 0,03 0,3 ± 0,01 0,2 ± 0,013 57,0–45,0 0,6 ± 0,01 0,9 ± 0,03 0,6 ± 0,03 0,3 ± 0,014 45,0–36,0 4,0 ± 0,10 4,1 ± 0,10 3,9 ± 0,10 3,6 ± 0,105 37,0–30,0 21,1 ± 0,50 24,3 ± 0,50 20,1 ± 0,50 19,4 ± 0,506 30,0–14,0 14,7 ± 0,50 15,0 ± 0,50 14,5 ± 0,50 14,3 ± 0,507 14,0–6,5 12,7 ± 0,20 12,9 ± 0,20 12,0 ± 0,20 11,6 ± 0,208 6,5–3,5 38,3 ± 0,50 39,0 ± 0,50 37,6 ± 0,50 37,2 ± 0,509 3,5–3,0 45,2 ± 0,80 59,0 ± 0,80 44,3 ± 0,80 43,6 ± 0,80Таблица 7. Содержание свободных аминокислот в гидролизатеTable 7. Content of free amino acids in the hydrolyzateНаименованиеаминокислотыСодержание аминокислот, г/100 г образцаB-740 B-508 ATCC 6051 ATCC 25422 Исходное сырьеАспарагиновая кислота (Asp) 10,24 ± 0,47 11,24 ± 0,91 12,08 ± 0,64 10,17 ± 0,61 14,37 ± 0,61Глутаминовая кислота (Glu) 7,26 ± 0,59 7,48 ± 0,61 11,24 ± 0,45 8,19 ± 0,38 13,78 ± 0,59Лейцин (Leu) 7,11 ± 0,52 7,49 ± 0,46 6,09 ± 0,45 7,49 ± 0,44 9,59 ± 0,46Цистин 9,11 ± 0,59 8,37 ± 0,67 7,78 ± 0,40 8,19 ± 0,46 10,15 ± 0,51Аланин (Ala) 9,19 ± 0,46 8,92 ± 0,83 7,49 ± 0,40 8,58 ± 0,43 10,82 ± 0,34Цистеин (Cys) 5,18 ± 0,31 5,32 ± 0,39 5,19 ± 0,33 5,22 ± 0,31 6,36 ± 0,30Глицин (Gly) 5,45 ± 0,39 5,69 ± 0,38 5,67 ± 0,33 5,84 ± 0,23 6,97 ± 0,31Лизин (Lys) 5,47 ± 0,28 5,21 ± 0,26 5,34 ± 0,27 5,02 ± 0,19 5,59 ± 0,27Треонин (Tre) 4,15 ± 0,21 4,25 ± 0,74 4,78 ± 0,21 4,65 ± 0,19 4,98 ± 0,21Аргинин (Arg) 3,95 ± 0,12 4,05 ± 0,34 4,01 ± 0,21 4,03 ± 0,45 3,98 ± 0,20Валин (Val) 5,04 ± 0,22 4,22 ± 0,21 4,67 ± 0,23 5,00 ± 0,25 5,10 ± 0,26Изолейцин (Ile) 4,12 ± 0,16 4,14 ± 0,21 4,01 ± 0,20 2,98 ± 0,15 4,22 ± 0,21Метионин (Met) 2,28 ± 0,17 2,09 ± 0,10 2,28 ± 0,11 1,32 ± 0,07 2,34 ± 0,11Фенилаланин (Phe) 0,50 ± 0,03 0,44 ± 0,02 0,53 ± 0,03 0,94 ± 0,04 0,55 ± 0,03Гистидин (His) 0,34 ± 0,02 0,40 ± 0,01 0,53 ± 0,03 0,48 ± 0,01 0,54 ± 0,02Всего 79,36 79,44 78,35 78,62 89,98611Дмитриева А. И. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 602–615Изучение, выделение и культивирование бактерийB-740, B-508, ATCC 6051 и ATCC 25422 являетсяперспективным направлением по получениюферментов, обладающих способностью разлагатькератин. Применение данных штаммов дляпереработки кератинсодержащего сырья являетсяактуальным процессом создания кормовых добавок сзаданным белковым и пептидным профилем.Так как важным показателем качества кормовживотных является их аминокислотный состав,то был осуществлен количественный анализпо содержанию заменимых и незаменимыхаминокислот в полученных гидролизатах кератина.Хроматоргаммы, свидетельствующие об амино-кислотном составе, представлены на рисунках 3–6.Данные хроматоргафического исследованияпредставлены в таблице 7.По результатам исследования аминокислотногосостава полученных гидролизатов выявлено, чтопри культивировании бактерии Bacillus licheniformisB-740 получается гидролизат богатый цистином,валином, аланином, лизином, метионином; Bacilluspumilus B-508: гидролизат содержит наибольшееколичество аспарагиновой кислоты, лейцина,аргинина, цистеина, изолейцина; Bacillus subtilisATCC 6051: в гидролизате преимущественносодержится глутаминовая кислота, треонин,гистидин; Streptomyces albidoflavus ATCC 25422:глицин и фенилаланин преобладают в полученномгидролизате.Содержание глутаминовой кислоты (Glu)для всех гидролизатов составляет 8,79 г/100 гобразца, содержание аспарагиновой кислоты (Asp) –10,93 г/100 г образца. Отмечено высокое содержаниедругих аминокислот: лейцина (Leu) (7,14 г/100 гобразца), аланина (Ala) (8,70 г/100 г образца),цистина (8,38 мг/100 г образца), цистеина (Cys)(5,22 г/100 г образца), глицина (Gly) (5,65 г/100 гобразца). Данные результаты подтверждают наличиебиологически активных веществ в полученныхгидролизатах и возможность их использования вкачестве высокобелковых кормовых добавок дляживотных.Принимая во внимание вышеуказанные факторы,можно сделать вывод о том, что переработанные спомощью ферментов перопуховые отходы можноприменять в качестве субстрата для получениясбалансированных кормовых добавок с высокимсодержанием белка.Перьевой покров может содержать патогеннуюмикрофлору, т. к. птицы обитают среди постоянногоприсутствия источников инфекционного риска.Зараженные птицы очищают клюв о перья, тем самымзагрязняя их. К тому же патогенная микрофлоратакже может использовать послеубойные отходыв качестве питательного субстрата. В связи с этимобработка перьевого сырья перед культивированиемявляется важным подготовительным этапом. Впроизводстве для обработки перьев используютхимиотерапевтические средства (антибиотики, суль-фаниламиды, фторхиноы и т. д.) [18]. Однако данныепрепараты не вызывают стопроцентной гибелипатогенной микрофлоры. Поэтому важно, чтобыиспользуемые в переработке перьев микроорганизмыобладали резистентностью к патогенной микрофлоре.Используемые полезные штаммы должныобладать стойкостью к действию применяемогоантибиотика, устойчивость к которым объясняетсялибо отсутствием мишени, либо ее недоступностьюиз-за пониженной проницаемости клеточной стенки,а также из-за инактивации антибиотика клеточнымиферментами [19]. Зачастую устойчивость к анти-Таблица 8. Устойчивость кератинолитических штаммов к действию антибиотиковTable 8. Antibiotic resistance of the keratinolytic strainsШтаммыКолистин Тетрациклин Энрофлоксацин ЦипрофлоксацинРадиус зоны ингибирования роста (R), ммB-740 1,0 ± 0,4 9,3 ± 0,2 1,4 ± 0,5 1,4 ± 0,4B-508 1,0 ± 0,5 6,2 ± 0,4 1,6 ± 0,3 1,5 ± 0,3ATCC 6051 1,6 ± 0,6 10,7 ± 0,4 1,5 ± 0,3 1,5 ± 0,2ATCC 25422 1,8 ± 0,5 8,8 ± 0,2 1,7 ± 0,5 7,8 ± 0,5Таблица 9. Антагонистические свойства кератинолитических штаммовTable 9. Antagonistic properties of the keratinolytic strainsМикроорганизм StaphylococcusaureusSalmonellatyphimuriumSalmonellapullorumClostridiumperfringensEscherichiacoliProteusvulgarisPseudomonasaeruginosaРадиус зоны ингибирования роста (R), ммB-740 11,0 ± 2,5 14,0 ± 1,4 16,0 ± 0,4 18,0 ± 2,2 19,0 ± 0,2 19,0 ± 2,7 20,0 ± 1,9B-508 11,0 ± 1,3 15,0 ± 1,9 16,0 ± 0,9 18,0 ± 2,9 20,0 ± 1,6 21,0 ± 0,6 21,0 ± 1,6ATCC 6051 9,0 ± 3,3 13,0 ± 2,3 15,0 ± 1,5 17,0 ± 0,9 19,0 ± 0,1 19,0 ± 2,9 20,0 ± 1,9ATCC 25422 10,0 ± 1,9 13,0 ± 1,5 17,0 ± 0,7 18,0 ± 0,2 19,0 ± 2,2 20,0 ± 0,1 20,0 ± 2,4612Dmitrieva A.I. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 602–615биотикам является видовым признаком, которыйлегко прогнозируется.Установление устойчивости для полезныхштаммов является актуальным и необходимымэтапом при масштабировании биотехнологическогопроцесса, т. к. упрощает работу со штаммами впроизводственных масштабах. В данной работепроводились исследования по выявлению антаго-нистических свойств в отношении патогенноймикрофлоры, а также исследования антибиотико-резистентности выбранных полезных штаммов.В ходе исследования устойчивости к антибиотикамкератинолитических штаммов использовали сле-дующие антибиотики: колистин, энрофлоксацин,тетрациклин и ципрофлоксацин. Результаты опытовприведены в таблице 8.В соответствии с данными, приведенными втаблице 8, выбранные штаммы микроорганизмовпроявляют устойчивость по отношению к колистину,энрофлоксацину и ципрофлоксацину. Так среднийрадиус зоны ингибирования для Bacillus pumilusB-508 составил 1,33 мм, для Bacillus licheniformisB-740 – 1,28 мм, для Bacillus subtilis ATCC 6051 –1,58 мм. Было выявлено, что штамм Streptomycesalbidoflavus ATCC 25422 проявляет высокиерезультаты резистентности при тесте с колистиноми энрофлоксацином – 1,8 и 1,7 мм, но не обладаетустойчивостью к действию ципрофлоксацина. У всехштаммов отсутствует устойчивость к тетрациклину(радиус зоны ингибирования от 8,8 до 10,7 мм).В данной работе также изучалисьантагонистические свойства выбранных штаммовпо отношению к представителям патогенноймикрофлоры, а именно к Staphylococcus aureus,Salmonella typhimurium, Salmonella pullorum ипредставителям условно-патогенной микрофлорыClostridium perfringens, Escherichia coli, Proteusvulgaris, Pseudomonas aeruginosa. Влияние микро-организмов друг на друга оценивалось путемвзаимного присутствия на твердой питательной средес патогенными тест-штаммами методом дисков. Учетвели путем фиксации величины зон задержки ростатест-микробов. Результаты опытов приведены втаблице 9.В результате культивирования видно, чтоизучаемые штаммы бактерий обладают значительнойантагонистической активностью по отношению кпредставленным патогенным и условно-патогенныммикроорганизмам. Это также подтверждается литера-турными данными [4, 7, 9, 10].Средний радиус зоны ингибирования (R, мм) ростапатогенных и условно-патогенных микроорганизмовдля Bacillus pumilus (B-508) составляет 16,71 мм,для штамма Bacillus licheniformis B-740 – 15,82 мм,для Bacillus subtilis ATCC 6051 – 14,55 мм, дляStreptomyces albidoflavus ATCC 25422 – 17, 92 мм [15].В дальнейшем оценивалась биосовместимостьчетырех выбранных штаммов. Оценка производиласьпутем метода совместного (взаимного) присутствияданных штамов на одной питательной средес поледующей оценкой зон перекрытия. Прикультивировании варьировали концентрациеймикроорганизмов во вносимой бактериальнойсуспензии. Концентрация составляла: 1×10–3 КОЕ/г,1×10–4 КОЕ/г, 1×10–5 КОЕ/г, 1×10–6 КОЕ/г. Результатысовместного культивирования представлены нарисунке 7.В результате определения биосовместимостивыбранных четырех штаммов бактерий, являющихсяпродуцентами ферментов, разлагающих кератин,было выявлено, что данные микроорганизмыне проявляют антагонистического эффекта поотношению друг к другу. Благодаря высокой степенибиосовместимости подобранных кератинолитическихштаммов их можно применять в качествесоставляющих консорциума для переработкиперопуховых отходов.ВыводыПеропуховое сырье является недооцененнымотходом птицеводства, содержащим в себе большоеколичество полезных пищевых компонентов.Рисунок 7. Оценка биосовместимости выбранных бактерий,осуществляемая методом взаимного присутствия приследующих концентрациях бактериальной суспензии:(а) 1×10–3 КОЕ/г; (b) 1×10–4 КОЕ/г; (c) 1×10–5 КОЕ/г;(d) 1×10–6 КОЕ/г: 1 – B-508 + B-740; 2 – B-508 + ATCC6051; 3 – B-508 + ATCC 25422; 4 – B-740 + ATCC 6051;5 – ATCC 6051 + ATCC 25422; 6 – B-740 + ATCC 25422Figure 7. Biocompatibility of the bacteria by the method ofmutual presence at the following concentrations of the bacterialsuspension: (а) 1×10–3 КОЕ/г; (b) 1×10–4 КОЕ/г;(c) 1×10–5 КОЕ/г; (d) 1×10–6 КОЕ/г: 1 – B-508 + B-740;2 – B-508 + ATCC 6051; 3 – B-508 + ATCC 25422; 4 – B-740+ ATCC 6051; 5 – ATCC 6051 + ATCC 25422;6 – B740 + ATCC 25422(а) (b)(с) (d)613Дмитриева А. И. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 602–615Список литературы1. Efficient keratinase expression via promoter engineering strategies for degradation of feather wastes / J.-S. Gong, J.-P. Ye,L.-Y. Tao [et al.] // Enzyme and Microbial Technology. – 2020. – Vol. 137. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2020.109550.2. Abdel-Naby, M. A. Catalytic, kinetic and thermodynamic properties of Bacillus pumilus FH9 keratinase conjugated withactivated pectin / M. A. Abdel-Naby, M. H. El-Araby, H. A. El-Refai // International Journal of Biological Macromolecules. – 2016.– Vol. 85. – P. 238–245. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2015.12.078.3. Combining pro-peptide engineering and multisite saturation mutagenesis to improve the catalytic potential of keratinase /C. Su, J.-S. Gong, Y.-X. Sun [et al.] // ACS Synthetic Biology. – 2019. – Vol. 8, № 2. – P. 425–433. https://doi.org/10.1021/acssynbio.8b00442.4. Biodegradation of feather waste keratin by the keratin-degrading strain Bacillus subtilis 8 / Z. He, R. Sun, Z. Tang [et al.] //Journal of Microbiology and Biotechnology. – 2018. – Vol. 28, № 2. – P. 314–322. https://doi.org/10.4014/jmb.1708.08077.5. Bhari, R. Thermostable and halotolerant keratinase from Bacillus aerius NSMk2 with remarkable dehairing and laundaryapplications / R. Bhari, M. Kaur, R. S. Singh // Journal of Basic Microbiology. – 2019. – Vol. 59, № 6. – P. 555–568. https://doi.org/10.1002/jobm.201900001.6. Molecular and biochemical characterization of a thermostable keratinase from Bacillus altitudinis RBDV1 / V. A. Pawar,A. S. Prajapati, R. C. Akhani [et al.] // 3 Biotech. – 2018. – Vol. 8, № 2. https://doi.org/10.1007/s13205-018-1130-5.Благодаря богатому белковому составу и наличиюуглеводов и макроэлементов перопуховой отходможет использоваться в качестве субстрата, т. е. вкачестве питательной среды для роста и развитиямикроорганизмов. В данной работе описанперспективный и инновационный способ переработкикератинсодержащего сырья (перопуховогоотхода) с помощью штаммов микроорганизмов,продуцирующих полезные метаболиты.В данной работе описывался процесс выборасубстрата (перопухового отхода), наиболее богатогопитательными компонентами, для культивированиямикроорганизмов, которые обладают кератинолити-ческой активностью. Для подбора необходимыхмикроорганизмов был произведен скринингкератинолитических с использованием баз данныхбелковых последовательностей. Доказано, чтогомологичные (гомология более 98 %) по кератиназамштаммы относятся к родам Streptomyces и Bacillus.К группам ферментов, потенциальноучаствующих в деградации кератина, относятсядисульфидные редуктазы и сериновые протеазы.Представлена доменная архитектура данныхферментов. Для филогенетической идентификацииредуктаз и протеаз был проведен анализ сиспользованием специализироанного алгоритма дляпоиска ортологичных генов InParanoid 8.Были изучены свойства десяти микроорганизмов,обладающих способностью разлагать кератин.Из десяти штаммов были выделены четыремикроорганизма (Bacillus licheniformis B-740,Bacillus pumilus B-508, Bacillus subtilis ATCC 6051 иStreptomyces albidoflavus ATCC 25422), обладающиемаксимально выраженными производственнымипризнаками: концентрация биомассы прикультивировании данных штаммов равнялась335,0 1×10–3 КОЕ/г, уровень кератинолитическойактивности продуцируемых штаммами ферментов – всреднем 30 Е/мг белка, показатель накопления белка вбиомассе от 65,2 до 76,5 % и степень гидролиза белкаот 78,4 до 79,4 %. Для выбранных штаммов былаоценена антибиотическая активность по отношениюк представителям патогенной и условно-патогенноймикрофлоры. В результате опытов выбранныемикроорганизмы обладали высокой устойчивостью кдействию тест-культур.Четыре исследуемых штамма были проверенына резистентность к действию антибиотиков,применяемых в промышленности. В результатеBacillus pumilus B-508, Bacillus licheniformis B-740и Bacillus subtilis ATCC 6051 имели выраженнуюустойчивость по отношению к колистину,энрофлоксацину и ципрофлоксацину. БактерияStreptomyces albidoflavus ATCC 25422 показалавысокие результаты при тесте с колистином иэнрофлоксацином. Данный штамм не обладалустойчивостью к действию ципрофлоксацина.И ни один из четырех микроорганизмов не имелрезистентность к действию тетрациклина.Была доказана биосовместимость подобранныхштаммов. С их помощью можно получатьбиологически ценные гидролизаты, в дальнейшемиспользуемых в качестве высокобелковых кормовыхдобавок для сельскохозяйственных животныхКритерии авторстваАвторы были в равной степени вовлечены внаписание рукописи и несут равную ответственностьза плагиат.Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствие конфликтаинтересов.ContributionThe authors were equally involved in the writingof the manuscript and are equally responsible for anypotential plagiarism.Conflict of interestThe authors declare that there is no conflict of interestregarding the publication of this article.