ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ МЕТИЛОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ
Аэробные метилотрофные бактерии составляют особую физиологическую группу микроорганизмов, обладающих уникальной способностью строить все клеточные компоненты из С1-соединений (метан, метанол, метилированные амины, дихлорметан и др.), которые являются токсичными природными и антропогенными загрязнителями. Контроль за загрязнением окружающей среды С1-соединениями может быть осуществлен с помощью биосенсоров на основе таких организмов, поскольку они содержат в плазматической мембране дегидрогеназы метанола, формальдегида и формиата, которые связаны с дыхательной цепью бактерий. Эффективная работа биосенсора зависит от окислительной активности бактерий по отношению к данному субстрату, поэтому в качестве основы рецепторного элемента биосенсора используют клетки микроорганизмов с заданными метаболическими и физиологическими хаpaктеристиками.
Целью данной работы является изучение физиологии роста и окислительной способности бактерий штаммов Methylovorus mays KYK и Methylobacterium mesophilicum JCM 2829 в зависимости от фазы роста, и определение активности основных ферментов С1-метаболизма.
Для изучения физиологии роста получили кривые роста микроорганизмов, используя спектрофотометрический и метод прямого подсчета колониеобразующих единиц (КОЕ). В результате сравнения физиологических параметров роста двух штаммов (максимальная удельная скорость роста, время удвоения, максимальная численность микроорганизмов, выход биомассы), выявили, что штамм M. mesophilicum уступает штамму M. mays по всем параметрам. Так максимальная удельная скорость роста для M. mays составила 0,33 ± 0,02 ч-1, время удвоения 2,10 ± 0,01 ч, а для M. mesophilicum - 0,054 ± 0,002 ч-1 и 12,8 ± 0,5 ч соответственно.
Для количественной оценки окислительной активности микроорганизмов изучали интенсивность биоэлектрокаталитического окисления метанола электрохимическим методом. Измерения проводили с помощью амперометрической биосенсорной системы «IPC-Micro» на основе графитовопастового электрода с иммобилизованными на поверхности клетками метилобактерий в присутствии медиатора электронного трaнcпорта ферроцена. При определении биоэлектрокаталитического окисления метанола бактериями на разных стадиях роста показано, что для штамма M. mays наибольшая активность наблюдается в фазе замедления роста (ответ сенсора ΔI = 5,9 ± 0,4 нА), в то время как, в линейной (1,3 ± 0,2 нА) и стационарной (2,7 ± 0,1 нА) фазах роста окислительная активность низкая. В свою очередь, для штамма M. mesophilicum активность максимальна в конце фазы линейного роста (0,29 ± 0,06 нА), а при переходе от линейной к стационарной фазе наблюдается значительное снижение окислительной активности (до 0,04 ± 0,01 нА). Из полученных данных установили, что штамм M. mays хаpaктеризуется более высокими значениями окислительной активности по отношению к метанолу пpaктически на всех стадиях роста и лучшими физиологическими параметрами роста и соответственно является более перспективным для использования в качестве основы рецепторного элемента биосенсора.
Используемые в работе штаммы микроорганизмов обладают разными путями внутреннего С1-метаболизма (сериновый - M. mesophilicum, РМФ-путь - M. mays), и разной активностью ферментов биодеградации С1-соединений, что влияет на биокаталитические свойства бактерий. Поэтому на следующем этапе работы представлялось важным определить активности основных ферментов биодеградации С1-соединений - метанолдегидрогеназы, формальдегиддегидрогеназы и формиатдегидрогеназы. Для проведения эксперимента биомассу бактерий отбирали в период фазы замедления роста, когда окислительная активность бактерий при биоэлектрокаталитическом окислении метанола максимальна, и разрушали ультразвуком, полученные препараты использовали для определения активности.
При определении удельных активностей ферментов для штамма M. mays было показано, что наибольшей удельной активностью обладает фермент метанолдегидрогеназа (1604 Е/мг белка), локализованный в мембранах метилотрофных бактерий. Полученные в ходе эксперимента значения удельных активностей остальных ферментов значительно ниже, чем метанолдегидрогеназы, что согласуется с литературными данными.
Полученные в ходе работы результаты могут в дальнейшем использоваться при разработке биосенсорных систем на основе метилотрофных бактерий или выделенных из них ферментов для мониторинга содержания токсичных С1-соединений в водных средах.
Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (2009-2013 г) (ГК № 02.740.11.0296, ГК № П551).
Статья в формате PDF
116 KB...
20 09 2026 4:57:14
Разработана математическая модель прогнозирования инфекционной заболеваемости на модели природно-очаговой инфекции, возбудителем которой является вирус клещевого энцефалита. Математическая модель представлена в виде аддитивного временного ряда, включающая тренд, случайные компоненты и сезонные составляющие, имеющие разную периодичность: менее года, 3 года и многолетнюю.
...
19 09 2026 2:59:30
Применение большого спектра фармакологических препаратов, как природного происхождения, так и синтезированных требует создания стабильных условий, которые необходимы лечащему врачу при проведении все более усложняющихся ступеней вмешательства человека взаимодействие среды и живого организма. Неизбежным следствием применения лекарственных препаратов без учета механизма действия на структурно-функциональные свойства мембранных взаимодействий, является развитие побочных реакций, отличающихся по своей природе, тяжести клинических проявлений и скорости нарастания.
...
18 09 2026 3:50:15
Статья в формате PDF
365 KB...
17 09 2026 1:42:31
Статья в формате PDF
263 KB...
16 09 2026 14:41:51
Статья в формате PDF
138 KB...
15 09 2026 11:33:13
Статья в формате PDF
115 KB...
14 09 2026 21:16:31
Статья в формате PDF
136 KB...
13 09 2026 20:44:26
Статья в формате PDF
188 KB...
11 09 2026 4:28:55
Статья в формате PDF
119 KB...
10 09 2026 3:42:44
Статья в формате PDF
175 KB...
09 09 2026 21:20:59
Статья в формате PDF
111 KB...
08 09 2026 15:21:29
Статья в формате PDF
136 KB...
07 09 2026 0:58:46
Статья в формате PDF
119 KB...
05 09 2026 19:48:54
Статья в формате PDF
203 KB...
04 09 2026 17:40:26
Статья в формате PDF
137 KB...
03 09 2026 13:54:51
Статья в формате PDF
239 KB...
02 09 2026 17:25:28
Статья в формате PDF
125 KB...
01 09 2026 22:27:49
Статья в формате PDF
112 KB...
31 08 2026 20:30:49
Статья в формате PDF
91 KB...
30 08 2026 17:17:27
Статья в формате PDF
466 KB...
29 08 2026 1:24:42
Цель статьи — выявление закономерностей влияния топографических и почвенных условий прирусловых территорий на прострaнcтвенную структуру видового состава трав и продуктивность пойменных лугов.
...
27 08 2026 17:26:14
Статья в формате PDF
114 KB...
26 08 2026 16:44:12
Статья в формате PDF
113 KB...
25 08 2026 1:51:25
Статья в формате PDF
131 KB...
24 08 2026 14:51:51
Статья в формате PDF
345 KB...
23 08 2026 22:16:52
Статья в формате PDF
106 KB...
22 08 2026 18:25:18
Статья в формате PDF
110 KB...
20 08 2026 10:46:28
Статья в формате PDF
216 KB...
19 08 2026 12:41:46
Статья в формате PDF
83 KB...
17 08 2026 4:46:56
Статья в формате PDF
121 KB...
16 08 2026 18:41:28
Разработана методика определения констант диссоциации протонированных трехкислотных оснований, отличающаяся новым подходом к оценке и учету концентраций всех равновесных частиц, для расчета ионной силы раствора.
...
15 08 2026 6:57:28
Статья в формате PDF
131 KB...
14 08 2026 4:15:47
Статья в формате PDF
85 KB...
13 08 2026 7:22:59
Статья в формате PDF
122 KB...
12 08 2026 13:56:19
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
