Isolation, characterization of Bacillus sp. producing heavy metal absorption γ-PGA

Poly-gamma-glutamic acid (γPGA), which is a biodegradable, non-immunogenic and unusual anionic amino-acid polymer consist of D- and L-glutamic acid units, was exploited for a wide array of useful applications. Bacillus are well known cellular system important for fermentation to synthesize γPGA, which is used as thickener, drugs carrier, cryoprotectant, humectant, biological adhesive, flocculants, or heavy metal absorbent. This study focused on the isolation of Bacillus spp. that is possible to produce γ-PGA from different soil samples from different places in Vietnam. Study the effect of precursors, temperature, carbon sources, times and pH on γ-PGA production. From 31 soil samples and 4 straws samples, strain 20.2 which produced the highest γ-PGA yields (riches 15.2 mg/ml), was identified as Bacillus sp. 20.2 by molecular biology method. The suitable conditions for growing of Bacillus sp. 20.2 strain to produce γ-PGA are at 37°C, pH 7 after 72 hours. Citric acid instead of glucose in a GSP medium is better for producing γ-PGA by strain Bacillus sp. 20.2. Poly-gamma-glutamic acid (γ-PGA) là một polymer amino-acid gồm D và L-glutamic acid, có khả năng phân hủy sinh học, không gây miễn dịch, đã được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, y học. Bacillus subtilis được biết đến là hệ thống tế bào ý nghĩa quan trọng trong quá trình lên men để tổng hợp γ-PGA. γ-PGA hòa tan trong nước, phân hủy sinh học và không độc đối với con người và môi trường. γ-PGA ổn định với nhiều protease vì các protease thường không nhận acid γ-glutamic (Obst et al., 2004). γ-PGA có cấu trúc đồng phân đơn giản, không gây miễn dịch. Do đó, γ-PGA đã được quan tâm ứng dụng trong các lĩnh vực như y học, công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và đặc biệt là xử lý nước nhiễm kim loại nặng. Trong nghiên cứu này chúng tôi tập trung phân lập, tuyển chọn các chủng Bacillus có khả năng sinh tổng hợp PGA cao. Sau đó định danh và đánh giá khả năng sinh tổng hợp PGA từ chủng đã phân lập được. Kết quả cho thấy từ 34 mẫu rơm và đất, chúng tôi đã phân lập được chủng với mã số 20.2 có khả năng sinh PGA cao nhất đạt 15.2 mg/ml. Chủng này đã được định danh bằng phân tích trình tự gene 16S rRNA và thuộc loài Bacillus sp. Môi trường thích hợp sinh tổng hợp PGA là GSP ở điều kiện 37oC pH7 sau 72 giờ nuôi cấy.