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The increasing population, coupled with rising living standards, has led to a dramatic rise in the production and consumption of chicken meat. In 2023 alone, global chicken meat production is estimated to be 103.4 million tons, generating about 8.38 million tons of feather waste. Feather, made up of keratin, is recalcitrant to natural degradation and remains stable in the environment for 5-7 years, during which it causes a host of environmental and health hazards. The structural recalcitrance of keratin is due to the extensive disulphide crosslinks. Thus, the key to feather degradation lies in reducing these bonds. The enzyme cysteine dioxygenase inherent to Bacillus subtilis enables the secretion of sulphite to facilitate this reduction of disulphide bonds. Genes coding for cysteine dioxygenase, potent keratinases and a functional kill switch will be cloned to generate recombinant Bacillus subtilis. These bacteria will degrade feathers inside a fermentor efficiently and safely.

人口の増加と生活水準の上昇に伴い、鶏肉の生産と消費が劇的に増加しています。2023年だけでも、全世界の鶏肉生産量は推定103.4万トンに達し、それにより約838万トンの羽毛廃棄物が発生しています。ケラチンで構成されている羽毛は、自然界で分解されにくく、5～7年間環境中に安定したまま存在し、その間に多くの環境汚染や健康被害を引き起こします。ケラチンの構造的な固執性は、広範囲なジスルフィド結合によるものです。したがって、羽毛の分解の鍵は、これらの結合を減少させることにあります。Bacillus subtilis(枯草菌)固有の酵素であるシステインジオキシゲナーゼは、ジスルフィド結合の減少を促進するための亜硫酸の分泌を可能にします。システインジオキシゲナーゼ、有効なケラチナーゼ、および機能的なキルスイッチの遺伝子をクローニングし、組み換え枯草菌を生成します。これらのバクテリアは、発酵槽で羽毛を効率的かつ安全に分解します。

reference:

• iGEM IISER-Bhopal Team Information
• iGEM IISER-Bhopal Wiki