Жұмыс рекомбинантты бактериялық β-галактозидазалардың биохимиялық параметрлерін зерттеуге ғана емес, сонымен қатар практикалық аспектілерге – лактозасыз сүт, сарысуы, галактоолигосахаридтердің шығуына бағытталған.

Өзектілігі

Халықаралық сүт Федерациясының (IDF) деректеріне сәйкес, әлемдік сүт өндірісі 2021 жылы шамамен 931 млн.жетті, ҚР Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша Қазақстанда шикі сүт өндірісі 2022 жылы 3 млн. 975 мың тоннаны құрады. Қазіргі уақытта сүт сарысуы мен оның туындыларын денсаулыққа пайдалы сапасы жақсартылған түрлі тамақ өнімдерін өндіру үшін қолданудың жаңа түрлеріне қызығушылық артып келеді. Зерттеулер осы тағамдардың адам денсаулығына әсерін зерттеуге және остеопороз, қатерлі ісік және қан тамырлары проблемалары сияқты аурулардың алдын алуға (күресуге) бағытталған. Лактоза-әдетте 4-6% лактозадан тұратын сүт сарысуының маңызды құрамдас бөлігі. β-галактозидаза ферментін лактоза гидролизі және галакто-олигосахаридтердің (GOS) түзілуі үшін қолдануға болады. GOS-лактоза гидролизінен алынған пребиотиктер және олардың пайдалы қасиеттері бар. Lactobacillaceae, Bifidobacterium және басқа ішек микробиоталарының кейбір мүшелерінің көбеюі мен белсенділігі үшін GOS-тарды селективті түрде пайдалану және ашыту қабілеті бұл пребиотикті тағамдық ингредиент және диеталық қосымша ретінде пайдалану үшін тартымды етеді.

Жобаның ғылыми жаңалығы гидролаза және трансгликозилаза белсенділігіне әсер ететін факторларды зерттеу және олардың пробиотикалық дақылдарға әсерін зерттей отырып, галактоолигосахаридтердің түзілу процестерін зерттеу болып табылады. Жобаның практикалық маңыздылығы, сайып келгенде, нақты және сұранысқа ие өнімдерді ала отырып, сүт сарысуын қайта өңдеу технологиясы ұсынылатын болады. Әлеуметтік-экономикалық әсер қайта өңдеу саласын дамыту болып табылады, соның арқасында сүт сарысуы түріндегі шикізат тамақ өнеркәсібінде сұранысқа ие және экспортқа бағдарланған әлеуеті бар аса құнды өнімдерге қайта өңделетін болады. Жобаға қатысушылардың ферменттерді, соның ішінде бета-галактозидазаны зерттеуде үлкен тәжірибесі бар. Зерттеу тобының мүшелері жобада мәлімделген жұмыстарды жүргізу үшін қажетті біліктілікке ие, өйткені олар басқа гранттар мен ғылыми-техникалық жобалар шеңберінде осындай міндеттерді шешкен.

Жобаның мақсаты

Зерттеудің мақсаты рекомбинантты бактериялық β-галактозидазалардың биохимиялық параметрлерін салыстыру және алынған галакто-олигосахаридтердің пробиотикалық микроорганизмдердің өсуіне әсерін зерттеу болып табылады.

Күтілетін нәтижелер

Лактозаны кәдеге жарататын микроорганизмдердің изоляттары алынады.  Лактозаны кәдеге жарататын оқшауланған микроорганизмдердің гендік ұйымы айқындалатын болады. Бактериялық рекомбинантты бета-галактозидазалар оқшауланады және тазартылады және олардың биохимиялық параметрлері зерттеледі. Оқшауланған ферменттердің гидролиздеу қасиеттері анықталады және әртүрлі спецификалық және спецификалық емес субстраттардағы оқшауланған бета-галактозидазалардың субстраттық ерекшелігі зерттеледі. Алынған бета-галактозидазалардың трансгликозилаза белсенділігі зерттеліп, галактоолигосахаридтердің түзілу профилі салыстырылады. Полимерленудің әртүрлі дәрежесі бар галакто-олигосахаридтердің пребиотикалық қасиеттері анықталады.

Жоба жетекшісі

Тұрсунбекова Аннеля Ерназарқызы – Researcher ID: HIG-8491-2022 ORCID: 0000-0002-7536-745 Scopus Author ID: 58131481100

Зерттеу тобының мүшелері

Әкішев Жігер Дастанұлы – Scopus Author ID: 56674741700, Researcher ID: N-6206-2017, ORCHID: 0000-0001-9943-1625)

Мусахметов Арман Сартамбайұлы– Researcher ID: AAQ-9945-2020, ORCID: 0000-0002-6182-3487, Scopus Author ID: 57203751227

Сагинова Малика Нұркенқызы– ResearcherID: ABR-5877-2022, ORCID: 0000-0002-6948-6817, Scopus Author ID: 58189714400

Садуахасова Арина Қайратқызы – Researcher ID: JNE-6827-2023, ORCHID: 0009-0005-1460-0802

Әуез Мәдина Қанатбекқызы – Researcher ID: GZG-7318-2022 ORCID: 0000-0001-7159-2793

Жоба жетекшісінің және зерттеу тобы мүшелерінің жоба тақырыбына қатысты жарияланымдары мен қорғау құжаттары

1. Kiribayeva A.K., Silayev D.V, Tursunbekova A.E., Ramankulov Y.M., Khassenov B.В. Cloning, purification and study of the biochemical properties of α-amylase from Bacillus licheniformis T5 strain // Қазақ агротехникалық университетінің ғылым хабаршысы. С. Сейфуллина (пәнаралық), 2022, № 1(112) С. 181-189. doi: 10.51452/kazatu.2022.1(112).942.
2. Әкішев Ж. Д., Тұрсунбекова А. Е. Хасенов Б. Б. Рекомбинантты түйе химозинінің сүт ұю белсенділігі / / ҚазҰУ Хабаршысы. Биологиялық серия. № 90 томы,  №1. 2022. 39-49 бет. https://doi:10.26577/eb.2022.v90.i1.04.
3. Aktayeva S., Kiribayeva A., Makasheva D., Astrakhanov M., Tursunbekova A., Baltin K., Khassenov B. Isolation, identification and usage of Bacillus strains in microbial inhibition test in milk // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2022. No. 4. P.49-57 doi: 10.11134/btp.4.2022.6 (РҒДИ -0,117).
4. Akishev Zh., Aktayeva S., Shamsiyeva Yu., Tursunbekova A., Kalemshariv B., Tultabayeva Т., Khassenov B. Milk-clotting activity of recombinant bovine and camel chymosin for cow’s, goat’s and ewes’ milk // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2023. No. 2. P.61-68. doi: 10.11134/btp.2.2023.8 (РҒДИ -0,117).
5. Aktayeva S., Sarsen A., Mussakhmetov A., Kiribayeva A., Tursunbekova A., Khassenov B. Development of microbiological diffusion inhibition test for the determination of antibiotic residues in the milk // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2023. No. 2. P.44-51. doi: 10.11134/btp.2.2023.6 (РҒДИ -0,117).
6. Akishev Zh., Abdullayeva A., Mussakhmetov A., Bekbayeva A., Tursunbekova A., Kalemshariv B., Tultabayeva Т., Khassenov B. The obtaining of the recombinant camel chymosin by submerge fermentation in the pilot bioreactor // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2023. No. 1. P.48-55 doi: 10.11134/btp.1.2023.4 (РҒДИ-0,117).

Қол жеткізген нәтижелер

2024 жыл

Микроорганизмдердің бромхлориндолил-галактопиранозидті гидролиздеу қабілеті және оларды мәдени-морфологиялық белгілері бойынша сәйкестендіру бойынша бастапқы скринингі бөлініп, жүргізілді. MRS агарында 19 бактерия изоляты оқшауланған. Бромхлориндолил-галактопиранозидті MRS агарындағы изоляттардың скринингі 6 изоляттың X-gal гидролаза белсенділігін көрсетпейтінін көрсетті. 16S рРНҚ секвенирлеуінің консервативті ДНҚ локустары бойынша және MALDI-TOF (Biotyper) әдісімен протеомдық профиль бойынша молекулярлық-генетикалық әдістермен штаммдардың түрлік сәйкестендірілуі жүргізілді. β -галактозидаза белсенділігі бойынша алынған нәтижелер негізінде одан әрі талдау үшін 6 штамм таңдалды.Олардың гендік ұйымы анықталды және β-галактозидаза гендерін күшейту үшін арнайы праймерлер таңдалды. Бактериялық плазмидалардың құрамында күшейтілген β-галактозидаза гендері клондалған және β-галактозидаза өндірушілерінің 6 бактериялық штамдары алынған.