Abstract Agro-food wastes rich in macronutrients are a replacement for expensive carbon and nitrogen sources used for enzyme production. In the present study, we aimed to valorize low-cost agro-wastes for the simultaneous production of protease and lipase haloextremozyme using Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078, characterization of agro-waste residues, and to apply haloextremozyme as Bio-additive in detergent formulation. It was observed that GUBF-2 efficiently hydrolyzed nine different agro-wastes with shrimp waste, and coconut oil cake yielded the highest protease (101.9 U/mL) and lipase (5.83 U/mL), respectively, under optimized conditions of 30% NaCl, pH 6, and 42 °C. Further, SDS-PAGE of cell-free fermented agro-wastes revealed peptides from 212 to 34.6 kDa. Hydrolysates functioned as DPPH radical scavengers with maxima for shrimp waste (45.0 ± 1.15 %). SEM manifested structural alteration of fermented residues. FTIR showed degradation of proteins observed as 1640-1652 and 840-881 cm-1 absorptions with a fading peak at 1742 cm-1 indicating triacylglyceride hydrolysis. Furthermore, haloextremozyme-bio-additive detergent formulation efficiently removed 67.6 ± 3.19% oil and 61.0 ± 3.60% blood stains than 0.5% Triton X-100. Conclusively, Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 is a prospective strain for simultaneous protease and lipase haloextremozyme production from agro-food wastes, considering both cost efficiency and associated waste disposal problems.

中文翻译：

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Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 最大限度地生产蛋白酶和脂肪酶卤化极端酶的低成本农业废物残留物的价值

摘要 富含大量营养素的农业食品废弃物可替代用于酶生产的昂贵碳源和氮源。在本研究中，我们旨在利用 Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 对低成本农业废物进行价值评估，以同时生产蛋白酶和脂肪酶卤化极酶，农业废物残留物的表征，并将卤化极酶作为洗涤剂配方中的生物添加剂. 观察到 GUBF-2 用虾废料有效水解九种不同的农业废料，在 30% NaCl 的优化条件下，椰子油饼分别产生最高的蛋白酶 (101.9 U/mL) 和脂肪酶 (5.83 U/mL) 、pH 6 和 42 °C。此外，无细胞发酵农业废弃物的 SDS-PAGE 揭示了 212 至 34.6 kDa 的肽。水解物作为 DPPH 自由基清除剂发挥作用，对虾废物的最大作用是 (45.0 ± 1.15 %)。扫描电镜显示发酵残渣的结构改变。FTIR 显示蛋白质降解，在 1640-1652 和 840-881 cm-1 吸收处观察到降解，在 1742 cm-1 处有一个衰减峰，表明三酰甘油水解。此外，卤极酶-生物添加剂洗涤剂配方比 0.5% Triton X-100 有效去除 67.6 ± 3.19% 的油和 61.0 ± 3.60% 的血渍。最后，考虑到成本效率和相关的废物处理问题，Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 是一种从农业食品废物中同时生产蛋白酶和脂肪酶卤代极端酶的潜在菌株。FTIR 显示蛋白质降解，在 1640-1652 和 840-881 cm-1 吸收处观察到降解，在 1742 cm-1 处有一个衰减峰，表明三酰甘油水解。此外，卤极酶-生物添加剂洗涤剂配方比 0.5% Triton X-100 有效去除 67.6 ± 3.19% 的油和 61.0 ± 3.60% 的血渍。最后，考虑到成本效率和相关的废物处理问题，Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 是一种从农业食品废物中同时生产蛋白酶和脂肪酶卤代极端酶的潜在菌株。FTIR 显示蛋白质降解，在 1640-1652 和 840-881 cm-1 吸收处观察到降解，在 1742 cm-1 处有一个衰减峰，表明三酰甘油水解。此外，卤极酶-生物添加剂洗涤剂配方比 0.5% Triton X-100 有效去除 67.6 ± 3.19% 的油和 61.0 ± 3.60% 的血渍。最后，考虑到成本效率和相关的废物处理问题，Haloferax lucentensis GUBF-2 MG076078 是一种从农业食品废物中同时生产蛋白酶和脂肪酶卤代极端酶的潜在菌株。