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
87 KB...
12 04 2026 11:41:45
Статья в формате PDF
106 KB...
11 04 2026 11:19:18
Статья в формате PDF
94 KB...
10 04 2026 2:37:48
Статья в формате PDF
113 KB...
09 04 2026 17:49:40
Статья в формате PDF
144 KB...
08 04 2026 21:32:23
Статья в формате PDF
106 KB...
07 04 2026 0:13:29
Статья в формате PDF
142 KB...
06 04 2026 12:22:47
Статья в формате PDF
109 KB...
05 04 2026 13:42:53
Статья в формате PDF
284 KB...
04 04 2026 5:29:57
Статья в формате PDF
99 KB...
03 04 2026 18:10:16
Статья в формате PDF
262 KB...
01 04 2026 12:34:14
Статья в формате PDF
109 KB...
31 03 2026 21:15:17
Статья в формате PDF
121 KB...
30 03 2026 3:58:29
Статья в формате PDF
1235 KB...
29 03 2026 22:18:31
Измерена подъемная сила, создаваемая скошенным экранированным кольцевым крылом. Показано, что экспериментальные результаты удовлетворяют свойству автомодельности.
...
28 03 2026 6:12:53
Статья в формате PDF
244 KB...
27 03 2026 8:34:18
Статья в формате PDF
253 KB...
25 03 2026 13:41:42
Статья в формате PDF
274 KB...
22 03 2026 22:41:49
Статья в формате PDF
172 KB...
21 03 2026 3:49:57
Статья в формате PDF
355 KB...
20 03 2026 12:14:27
Статья в формате PDF
275 KB...
19 03 2026 18:31:23
Статья в формате PDF 120 KB...
18 03 2026 0:37:36
Статья в формате PDF
99 KB...
17 03 2026 4:53:38
Статья в формате PDF
125 KB...
16 03 2026 16:35:47
Статья в формате PDF
256 KB...
14 03 2026 5:33:49
Статья в формате PDF
310 KB...
13 03 2026 8:42:31
Статья в формате PDF
154 KB...
12 03 2026 19:39:43
Статья в формате PDF
106 KB...
10 03 2026 6:44:30
Статья в формате PDF
99 KB...
09 03 2026 4:59:14
Изложены ключевые положения главных системных концепций современного естествознания — системологии (общей теория систем) и синергетики (теории самоорганизующихся систем). Рассмотрены основные свойства системных объектов: дискретность, элемент, связи, структура, паттерн, организация, целостность, интеграция, иерархия, управление, самоорганизация. Охаpaктеризованы особенности биологических систем: обмен веществ, итеративность, дискретность (прострaнcтвенная и временная), избыток структурных элементов и связей между ними, наследственность и изменчивость, способность к самоорганизации и саморазвитию, раздражимость и возбудимость, способность к адаптации, самовоспроизведение (размножение).
...
08 03 2026 6:19:38
В статье описаны способы гравитационного извлечения мелкого золота из золотосодержащего минерального сырья в аппаратах лоткового типа, показан механизм движения и распределения частичек относительно их удельного веса в потоках переpaбатываемой пульпы. Даны предпосылки для создания необходимых устройств с целью осуществления описанных способов.
...
07 03 2026 18:22:42
Статья в формате PDF
96 KB...
06 03 2026 9:59:34
Статья в формате PDF
115 KB...
05 03 2026 5:23:56
Статья в формате PDF
115 KB...
04 03 2026 19:52:27
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 ::
