Біологічні науки

6. Мікробіологія

Дніпропетровський національний університет

Висоцька Т. М.

Впилив ліпідів рослинного походження на продукцію білка штамом Streptomyces recifensis var. lyticus 2P-15

Відомо, що в регуляції мікробного синтезу основна роль належить живильному середовищі і умовам культивування продуцента. Значення цих факторів зростає при роботі з продуцентами літичних ферментів, що руйнують клітинні стінки бактерій та дріжджових організмів. Це обумовлено тим, що більшість відомих бактеріо- і дріжджолітичних ферментів є індуцибельними і вимагають обов'язкової наявності в середовищі речовини - індуктора, стимулюючої їх утворення. Використання різноманітних стимуляторів викликає зміну метаболічних процесів у бік збільшення кінцевого продукту, підвищення окисно — відновних процесів та біосинтезу білку.[3]

Присутність у середовищі ліпідів досить часто позитивно впливає на біосинтетичну активність продуцентів. Великі концентрації ліпідів значно уповільнюють асиміляцію вуглеводів, заміняючи їх в окисному обміні.[1]

Матеріали та методи

Об'єкт досліджень – штам Streptomyces recifensis var. lyticus 2P-15 - рамфіпициностійкий мутант, отриманий в результаті трьох ступеневої селекції.[1] Показники синтезу білка культурою визначали при глибинному вирощувані (220 об/хв.) при 28°С протягом 72 годин на ферментаційному середовищі[2]. Склад ферментаційного середовища наступний (г/л): соєва мука — 6; NH₄NO₃ – 16 мл 9,5% розчину; К₂НРО₄- 1,1 мл 2,5% розчину; СаСО₃ - 4,2; СаС1₂- 20 млт 10% розчину; MgCl₂ – 10 мл 5,6% розчину; МnС1₂ – 1 мл 1,5% розчину; FeSO₄ – 10 мл 0,5% розчину; ZnSO₄ – 1 мл 0,2% розчину; NaOH – 6мл 1 н розчину. В якості контроля використолвували середовище з вмістом 1,1% глюкози.

Досліджували вплив двох рослинних жирів – соняшникового та оливкового, вміст яких в середовищі культитувавання складав 0,05%. В якості контроля використолвували ферментаційне середовище з вмістом 1,1% глюкози. Кількісне визначення екзогенного та ендогенного білка проводили методом Бретфорда [4]кожні 12 годин. Для визначення ендогенного білка культуральну рідину центрифугували при 7000 об/хв 15 хв, а потім проводили дезінтеграцію клітин ультразвуком.

Результати та обговорення

Концентрація екзогенного та ендогенного білка, накопиченого штамом Streptomyces recifensis var. lyticus 2P-15 в присутностірослинних жирів

Таблиця 1

Варіант досліду	Концентрація білка (мг/мл)
	12	24	36	48	60	72
	Екзогенний білок
Контроль	0,017	0,213	0,943	0,984	1,312	1,579
соняшникова олія	0,006	0,094	0,795	1,292	1,271	0,951
оливкова олія	0,01	0,005	0,025	0,052	0,053	0,068
	Ендогенний білок
Контроль	0,04	0,07	0,4	0,394	0,984	1,123
соняшникова олія	0,032	0,053	0,39	0,406	0,525	1,148
оливкова олія	0,041	0,042	0,054	0,16	0,357	0,389

А. Б.

Рис. 1. Динаміка накопичення екзогенного (А) та ендогенного (б) білку штамом Streptomyces recifensis var. lyticus 2P-15 в присутності рослинних жирів.

Вивчаючи дію рослинних жирів на синтез білка досліджуваним штамом були отримані позитивні результати по відношенню до соняшникової олії.

Як видно з малюнку А присутність в середовищі соняшникової олії продовжує фазу експотенціального накопичення екзогенного білка в період між 36 та 48 годиною культивування, тоді як в цей час в контрольному середовищі спостерігається плато. Присутність соняшникової олія переносить це плато на період між 48 та 60 годинами. Як видно з малюнку в контрольному середовищі після плато спостерігається знову експотенціальна фаза накопичення білка, тоді як в середовищі з соняшниковою олією спостерігається зниження екзогенного білку. Спираючись на це, а також враховуюючи, що контрольне середовище містить соєве борошно, що вміщує в собі соєву олію, можна зробити висновок, що ці дві фази викликанні явищем діауксії. Накопичення ендогенного білка в контрольному середовищі та в середовищі з соняшниковою олією до 48 години є практично однаковими. Після 48 години культивування накопичення білка в контрольному середовищі має більш різкий характер.

Як видно з малюнку оливкова олія досить негативно впливає на накопичення білка штамом Streptomyces recifensis var. lyticus 2P-15. Помітно що на продукцію ендогенного білка ця олія впливає краще ніж на продукцію екзогенного. Можна зробити висновок що такий вплив пов'язаний з біохімічною структурою оливкової олії, що характеризується низьким вмістом ненасичених зв'язків.

Література:

1. Безбородов A.M. Синтез биологически активних веществ микроорганьїзмами.- Л.: Медицина.- 1969.- 246 с.

2. Жерносекова И. В. Изменчивость продуцента литических ферментов Streptomyces recifensis var. lyticus и его селекция: Автореф. дис. ...канд. биол. наук. - ., 2002. – 20 с.

3. Шигаева М. X., Ахматуллина Н. Б., Джангалина Н. К., Мустафин К. Г. Стимуляция жизнедеятельности микроорганьїзмов и вирусов.- Алма-Ата: Наука.-1986.- 184 с.

4. Bradford M. M. Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein – dye binding.// Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72. – P. 248-254.