Исследование процесса физиологической адаптации бактерий к тяжёлой воде
Рефераты >> Биология >> Исследование процесса физиологической адаптации бактерий к тяжёлой воде

Так как данный штамм метилотрофных бактерий удалось адаптировать к 2Н2О, исследование принципиальной возможности использования гидролизатов его биомассы для культивирования других штаммов продуцентов представлялось весьма актуальным. Следует подчеркнуть, что усваиваемость биомассы метилотрофов клетками эукариот составляет 85-99%, а производительность метилотрофов, измеренная по уровню конверсии метилового спирта достигает 50% [29]. При этом учитывалось, что метилотрофные бактерии при росте на метаноле способны синтезировать большое количество полноценных белков (до 55% от веса сухого вещества) [30], а также некоторое количество полисахаридов (до 10%) [31], причем эта способность сохраняется при росте на средах, содержащих 2Н2О и [U-2H]метанол. Для выделения этих соединений из (2Н)меченой биомассы метилотрофных бактерий было необходимо проводить её гидролиз. Для этого использовали два метода гидролиза биомассы - щадящий гидролиз путём автоклавирования в 0.5 н. растворе 2HCl (в 2H2O) (30 мин, 08 ати) и исчерпывающий гидролиз биомассы в 6 н. 2HCl (в 2H2O) (24 часа, 110 0С). В предварительных экспериментах было показано, что по-первому варианту гидролиза биомассы реализуется гораздо большая питательность суспензии метилотрофных бактерий по сравнению с гидролизом в 6 н. 2HСl. Поэтому мы отдали предпочтение этому методу проведения гидролиза биомассы.

Табл. 3

Качественный и количественный состав аминокислот, выделенных из белковых гидролизатов B. methylicum

Аминокислота Содержание в белке, % от сух. веса 1 г биомассы

протонированный гидролизат гидролизат, полученный 98%

2H2О и 2% [U-2Н ]метанола

Глицин

8.03

9.69

Аланин

12.95

13.98

Валин

3.54

3.74

Лейцин

8.62

7.33

Изолейцин

4.14

3.64

Фенилаланин

3.88

3.94

Тирозин

1.56

1.82

Аспарагиновая кислота

7.88

9.59

Глутаминовая кислота

11.68

10.38

Лизин

4.37

3.98

Гистидин

3.43

3.72

Треонин

4.81

5.51

Метионин

4.94

2.25

Аргинин

4.67

5.27

Вследствие того, что используемые в работе бактериальные штаммы были представлены их ауксотрофными по определенным аминокислотам формами, было необходимо оценить сколько данных аминокислот содержится в гидролизатах биомассы и каковы уровни их дейтерированности. В гидролизате биомассы, полученной с 2H2O-среды было зафиксировано небольшое снижение содержания лейцина, изолейцина, глутаминовой кислоты, лизина и метионина по сравнению с биомассой, полученной на обычной воде (табл. 3). Содержания аланина, аспарагиновой кислоты, треонина и аргинина в дейтерированном белке, напротив, немного превышают контрольные показатели, снятые в Н2О. Таким образом, достигнутый результат в опытах по адаптации B. methylicum к 2H2О, позволил использовать гидролизаты его (2Н)меченой биомассы, полученной в ходе многоступенчатой адаптации к 2H2О в качестве ростовых субстратов для выращивания бацилл Bacillus subtilis, а также штамма галофильных бактерий Halobacterium halobium. При этом, показателем, позволяющим надеяться на высокую эффективность включения дейтерия в продукты, синтезируемыми данными бактериальными штаммами, служит высокий уровень дейтерированности аминокислот суммарного белка этих бактерий, измеренный на метиловых эфирах DNS-производных аминокислот, за исключением лейцина и метаболически родственных с ним аминокислот, сниженные уровни дейтерированности которых объясняются эффектом ауксотрофности данного метилотрофного штамма в лейцине (табл. 4).

Табл. 4

Уровни дейтерированности аминокислот суммарных белков B. methylicum, полученных в ходе многоступенчатой адаптации к 2H2O

Метиловые эфиры дансилпроизводных аминокислот

Величина молекулярного иона (М+)

Количество включенных атомов дейтерия

Уровень дейтерированности аминокислот, %

   

Dns-Gly-OMe

324.0

1.8

90.0

   

Dns-Ala-OMe

340.3

3.9

97.5

   

Dns-Val-OMe

368.5

4.0

50.0

   

Dns-Leu-OMe

(Dns-Ile-OMe)

383.4

4.9

49.0

   

Dns-Phe-OMe

419.6

7.6

95.0

   

Dns-Tyr-OMe

668.5

6.5

92.8

   

Dns-Ser-OMe

354.8

2.6

86.6

   

Dns-Thr-OMe

-

-

не определяли

   

Dns-Met-OMe

-

-

не определяли

   

Dns-Asp-OMe

396.4

2.0

66.6

   

Dns-Glu-OMe

411.0

3.5

70.0

   

Dns-Lys-OMe

632.4

5.3

58.9

   

Dns-Arg-OMe

-

-

не определяли

   

Dns-Нs-OMe

-

-

не определяли

   


Страница: