Исследование процесса физиологической адаптации бактерий к тяжёлой воде — страница 6

  • Просмотров 492
  • Скачиваний 15
  • Размер файла 130
    Кб

2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконатальдолазному варианту рибулозо-5-монофосфатного (РМФ) цикла фиксации углерода [25] и фенилаланинпродуцирующий штамм факультативных метилотрофных бактерий Brevibacterium methylicum, ассимилирующий метанол по РМФ-циклу фиксации углерода [26]. Для культивирования и адаптации данных штаммов метилотрофных бактерий использовали минимальные среды М9, содержащие в качестве источников дейтерия 2H2O и [U-2H]метанол. В

зависимости от физиологической потребности того или иного штамма бактерий в углеродном субстрате использовали 0.5-2% концентрации метанола в ростовых средах. Для компенсации ауксотрофности по лейцину и изолейцину эти аминокислоты добавляли в ростовые среды в протонированном виде в концентрациях 10 мг/л. В обычных условиях культивирования на протонированных средах уровни накопления фенилаланина и лейцина в культуральных

жидкостях штаммов-продуцентов достигали величины 0.8 и 1.0 г/л соответственно. Табл. 1 Влияние изотопного состава среды на рост штамма M. flagellaum Номер Компоненты среды, % Величина Выход Время опыта лаг-фазы биомассы генер. Н2О 2H2О метанол [U-2Н]метанол часы % от конт- часы роля 1 99.0 0 1.0 0 0 100 1.1 2 99.0 0 0.5 0.5 0.2 91.0 0.8 3 99.0 0 0 1.0 0.8 81.0 1.0 4 49.5 49.5 1.0 0 2.4 76.0 1.4 5 49.5 49.5 0.5 0.5 5.7 75.0 1.2 6 49.5 49.5 0 1.0 6.7 70.0 1.3 7 24.5 74.5 1.0 0 5.6 29.0 1.4 Для проведения адаптации был выбран ступенчатый

режим увеличения концентрации 2H2О в ростовых средах в присутствии 0.5-1% метанола/[U-2H]метанола , так как мы предположили, что постепенное привыкание организма к дейтерию будет оказывать благоприятный эффект на параметры роста и общее самочувствие культуры (табл. 1). При этом штамм M. flagellatum обнаружил повышенную чувствительность к 2H2O: ингибирование скорости роста бактерий наблюдалось при концентрации 2H2О в среде 74.5%, в то время как

[U-2H]метанол не оказывал существенного влияния на скорость роста культуры. Так, на среде, содержащей 74.5% 2H2О выход микробной биомассы составил 29%, что в 3.4 раза ниже, чем в контрольных экспериментах, когда использовали обычную воду и метанол (табл. 1, опыт 1), в то время как выход микробной биомассы на водной среде с 1% [U-2H]метанолом был снижен всего лишь в 1.2 раза. В связи с тем, что роста бактерий на более высокой концентрации 2H2O достичь

не удалось в дальнейших экспериментах использовали биомассу M. flagellatum, полученную со среды, содержащей 74.5% 2H2О. Адаптация факультативных метилотрофных бактерий B. methylicum. Попытки адаптировать штамм B. methylicum к росту на максимально дейтерированной среде при сохранении способности к биосинтезу фенилаланина привели к положительному результату. К данному штамму метилотрофных бактерий был применён специальный подход по адаптации,