ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ МЕТИЛОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ

Авторы
Файлы

Ершова О.Е. Кузнецова Т.А. Статья в формате PDF 351 KB

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).

КУЛЬТУРА И ПРИРОДА

Статья в формате PDF 127 KB...

22 05 2026 14:24:13

КЛАССИЧЕСКАЯ ТРАНСЦЕНДЕНТАЛЬНАЯ ТРАДИЦИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

Статья в формате PDF 127 KB...

21 05 2026 8:34:15

КОРРУПЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР ПРОБЛЕМ УСЫНОВЛЕНИЯ РОССИЙСКИХ ДЕТЕЙ ИНОСТРАНЦАМИ

Статья в формате PDF 286 KB...

20 05 2026 13:58:20

ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В СОРБЕНТЫ

Статья в формате PDF 109 KB...

19 05 2026 14:58:27

АНТРОПОФИТНАЯ ФЛОРА – УГРОЗА ПРИРОДНЫМ ЛАНДШАФТАМ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Статья в формате PDF 127 KB...

18 05 2026 21:26:25

РЕГУЛЯЦИЯ РИТМА СЕРДЦА У 8-ЛЕТНИХ ДЕВОЧЕК С РАЗЛИЧНОЙ СИЛОЙ НЕРВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ УМСТВЕННЫХ НАГРУЗОК

Статья в формате PDF 115 KB...

17 05 2026 13:59:50

Механизмы нарушения зрительного восприятия у дошкольников с общим нарушением речи

В статье изложены результаты исследования психофизиологии зрительного восприятия детей 5,5–6,5-летнего возраста с общим нарушением речи III степени. При изучении структуры зрительных вызванных потенциалов у детей с нарушением речи было показано значительное повышение латентных периодов ранних компонентов. Предположительно, у детей с общим нарушением речи происходит только грубая интегративная оценка зрительного стимула: с сетчатки стимулы передаются через магноцеллюлярную систему, а парвоцеллюлярная система остается функционально незрелой. ...

16 05 2026 3:37:13

ОСОБЕННОСТИ ИММУНОГРАММЫ У ЛИЦ, ПРОЖИВАЮЩИХ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПОЛУЧНЫХ РАЙОНАХ

Изучено сочетанное влияние комплекса экологически нeблагоприятных факторов на иммунную систему промышленных рабочих Республики Казахстан. Функциональное состояние иммунной системы у рабочих промышленных предприятий хаpaктеризовалось нарастанием взаимосвязей в лимфоцитарном звене иммунитета, что выражалось перераспределением показателей лимфоцитов в гемограмме, увеличением корреляций между ними, нарастанием внутрисистемных связей между параметрами иммунной системы. Полученный спектр иммунологических показателей, хаpaктеризующий нормальное функционирование иммунной системы в условиях экологического нeблагополучия вместе с клиническим статусом может служить основой для дальнейшей разработки системы значимых сдвигов в иммунограмме с целью диагностически различных дизадаптационных расстройств в ответ на имеющуюся экологическую обстановку. ...

15 05 2026 4:57:19

ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СТВОЛА ДЕРЕВЬЕВ НА ПРОБНОЙ ПЛОЩАДИ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА

Для растущих деревьев как живых организмов при оценке их пригодности для создания здоровой лесной среды дополнительно следует учитывать существенные биотехнические признаки, отличающиеся от понимания древостоя как склада кругляка. ...

14 05 2026 17:10:45

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА КОСМОНАВТОВ И ИХ ИЗМЕНЕНИЯ ПОСЛЕ СЕМИСУТОЧНОГО КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Статья в формате PDF 125 KB...

13 05 2026 23:25:22

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ В ОЦЕНКЕ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА

Статья в формате PDF 114 KB...

12 05 2026 18:29:17

ПУНКТ НАЗНАЧЕНИЯ – АВТОМОБИЛЬНАЯ ПРОБКА В ИРКУТСКЕ

Статья в формате PDF 139 KB...

11 05 2026 4:14:36

НАРОДНАЯ МЕДИЦИНА И ЗДРАВООХРАНЕНИЕ В ТЕРКЕМЕ РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН

Статья в формате PDF 123 KB...

10 05 2026 22:45:40

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЭКОНОМИКИ ХОЗЯЙСТВУЮЩИХ СУБЪЕКТОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАК ЭЛЕМЕНТ АНТИКРИЗИСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 290 KB...

09 05 2026 5:47:24

ПРИОБЩЕНИЕ ШКОЛЬНИКОВ К НАЦИОНАЛЬНО-ХУДОЖЕСТВЕННОЙ КУЛЬТУРЕ СРЕДСТВАМИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ МАСТЕРОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОГО ИСКУССТВА ДАГЕСТАНА

Статья в формате PDF 133 KB...

08 05 2026 8:52:44

БОРИСОВА ЭЛЕОНОРА ГЕННАДИЕВНА

Статья в формате PDF 347 KB...

07 05 2026 11:24:53

КАДРОВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ В БАНКЕ: ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Статья в формате PDF 72 KB...

06 05 2026 20:11:26

УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОГЕМОДИНАМИКИ

Статья в формате PDF 355 KB...

05 05 2026 20:28:28

СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЛПК В УСЛОВИЯХ МИРОВОГО ФИНАНСОВОГО КРИЗИСА

Статья в формате PDF 269 KB...

04 05 2026 8:42:16

НАШ ОПЫТ ЛЕЧЕНИЯ ПОЛИПОЗНЫХ РИНОСИНУСИТОВ

Статья в формате PDF 309 KB...

03 05 2026 0:13:49

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОХРАНЫ ДОРОГ ОТ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

Определены условия охраны и поддержания дорог при их многократной подработке подземными горными выработками. ...

02 05 2026 13:35:21

Концентрация интерлейкинов 2 и 4 в сыворотке крови пациенток с острыми аднекситами

Статья в формате PDF 104 KB...

01 05 2026 12:16:20

ФАГОЦИТОЗ ГРАНУЛ ТУЧНЫХ КЛЕТОК КАК ПРОЯВЛЕНИЕ ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ МАКРОФАГОВ

Статья в формате PDF 100 KB...

30 04 2026 4:14:42

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕКЦИЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ МЕТОДОМ ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ

Статья в формате PDF 441 KB...

29 04 2026 11:46:38

СОДЕРЖАНИЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 112 KB...

28 04 2026 12:47:20

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВРОЖДЕННЫХ ПАТОЛОГИЙ В МУГАНСКОЙ И ШИРВАНСКОЙ ЗОНАХ АЗЕРБАЙДЖАНА

Проведен сравнительный анализ результатов популяционно-генетических исследований по выявлению легкодиагностируемых врожденных пороков развития и наследственных заболеваний среди населения Муганской и Ширванской зон Азербайджана. Установлена высокая частота распространения нарушений ЦНС, аномалий скелета и врожденных патологий зрения. С использованием молекулярного метода полимеразно-цепной реакции идентифицированы типы мутаций β-талассемии в обследованных зонах. Планируется проведение пренатальной диагностики талассемии. ...