본 연구에서는 식품, 의약품 및 바이오 연료 분야에서 광범위한 산업적 응용이 가능한 효소인 Bacillus subtilis로부터 미생물 리파제 효소의 경제적인 생산 및 정제 방법을 탐구합니다. B. subtilis는 생산 향상을 위해 다양한 염이 보충된 버터 폐기물을 포함한 정의되고 복잡한 배지에서 배양되었습니다. 효소 생산에 사용된 모든 조합 중에서 최대 리파제 활성(18 단위)은 1% 질산암모늄이 첨가된 버터 폐기물에서 달성되었습니다. 20mM 인산나트륨 완충액(pH 8)을 이용한 음이온 교환 크로마토그래피로 부분 정제를 수행하였다. 염화나트륨을 사용한 용출에서는 50% 용출 완충액(1M NaCl)에서 4.22 단위, 30% 용출(1.5M NaCl)에서 5.22 단위의 리파제 수율이 나타났습니다. 수집된 분획을 Sephadex G-25로 탈염하고 리파제 효소의 존재와 총 단백질 함량에 대해 추가로 분석했습니다. 정제된 리파제는 상업적으로 이용 가능한 효소와 비교할 때 다양한 상업용 오일 샘플에 대해 상당한 활성을 보여주었습니다. 이 연구는 유망한 산업적 잠재력을 지닌 미생물 리파제 효소를 생산하는 비용 효율적인 접근 방식을 강조합니다.

This study explores the economical production and purification of microbial lipase enzymes from Bacillus subtilis, an enzyme with broad industrial applications in food, pharmaceuticals, and biofuels. Bacillus subtilis was cultured in defined and complex media, including butter waste, supplemented with various salts for enhanced production. Among all the combinations used to produce enzymes, maximum lipase activity (18 U/ml) was achieved with butter waste added with 1.0% ammonium nitrate salt. Partial purification was conducted by anion exchange chromatography with 20 mM sodium phosphate buffer (pH 8) as binding buffer. Elution with sodium chloride revealed lipase yields of 4.22 U/ml at 50% elution buffer (1 M NaCl) and 5.22 U/ml at 30% elution (1.5 M NaCl). The collected fractions were desalted by Sephadex G-25 and were further analyzed for the presence of lipase enzyme and total protein content. The purified lipase demonstrated significant activity against various commercial oil samples when compared with commercially available enzymes. This work highlights a cost-effective approach to producing microbial lipase enzyme with promising industrial potential.

Microbial enzyme Lipase enzyme Ion Exchange Chromatography (IEX) Fast performance liquid chromatography Turbidimetric method