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).

Состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при гастродуоденитах у детей

Статья в формате PDF 122 KB...

11 06 2026 2:43:28

ВОЛНЫ-УБИЙЦЫ: ФАКТЫ, ТЕОРИИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 84 KB...

10 06 2026 23:57:41

УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ НА ПРИМЕРЕ СИБИРСКОГО ХИМИЧЕСКОГО КОМБИНАТА

Статья в формате PDF 117 KB...

09 06 2026 15:33:45

ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ АРХИТЕКТУРЫ МОДУЛЯРНОГО НЕЙРОКОМПЬЮТЕРА НА ОСНОВЕ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ

Статья в формате PDF 121 KB...

08 06 2026 18:11:29

НИР ПО СОЗДАНИЮ ТРАНСИЛЛЮМИНАЦИОННЫХ МОНИТОРОВ И ИНДИКАТОРОВ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ

Статья в формате PDF 116 KB...

07 06 2026 11:15:54

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С ЗАНЯТЫМИ И СИДЕРАЛЬНЫМИ ПАРАМИ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 117 KB...

06 06 2026 12:26:32

АДАПТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

В работе представлены результаты исследовании, в которых приняло участие около 186 учащихся, наблюдавшихся несколько раз в течение учебного года. В результате были установлены целый ряд динамических закономерностей в нейрогумopaльных регуляциях и возрастно-пoлoвых различий между детьми в процессах адаптационных перестроек организма в связи с учебными нагрузками в различных учебно-воспитательных учреждениях. Показано, что обучение в начальной школе, хотя и не оказывает существенного влияния на возрастную динамику антропометрических показателей, в то же время в значительной мере увеличивает напряженность регуляторных систем. ...

05 06 2026 17:22:29

Социально-психологические возможности современных глобальных информационных наукоемких технологий

Статья в формате PDF 129 KB...

04 06 2026 0:39:38

Оптимальные сроки некрэктомии при активном хирургическом лечении тяжело обожженных

Статья в формате PDF 110 KB...

03 06 2026 0:36:58

ПРАВОВОЙ НИГИЛИЗМ ВРАЧА КАК ПРОБЛЕМА ЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НЕКОМПЕТЕНТНОСТИ

Статья в формате PDF 251 KB...

02 06 2026 0:40:18

Дискриминация, как средство моделирования трудоохранных метроприятий

В работе рассматриваются приемы дискриминации признаков производственных травм с использованием модуля «Дискриминантный анализ» статистического софта «Statistica» v.6. Отражена простота анализа и получения выводов. Рекомендации могут быть реализованы специалистами, чей математический багаж не превышает базиса средней общеобразовательной школы. ...

01 06 2026 10:29:21

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ «БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ» В ТЮМЕНСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Статья в формате PDF 106 KB...

31 05 2026 18:39:21

Исследование процесса размола древесноволокнистой массы на промышленных установках при производстве древесноволокнистых плит

Статья в формате PDF 128 KB...

30 05 2026 19:11:18

ОСНОВНЫЕ ИНДИКАТОРЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

29 05 2026 5:13:50

ТИПЫ И УРОВЕНЬ ПРОДУКЦИИ СПЕЦИФИЧЕСКОГО ИММУНОГЛОБУЛИНА ПРИ АТОПИЧЕСКОМ ДЕРМАТИТЕ

Статья в формате PDF 92 KB...

28 05 2026 9:59:49

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ СОСТАВА РУССКО-АНГЛИЙСКИХ ТЕРМИНОВ ДЕТСКОЙ ПСИХИАТРИИ.

Статья в формате PDF 97 KB...

27 05 2026 5:11:56

ОПЫТ ДЕЛЕНИЯ СИНДРОМА ОСТРОЙ ПОЛИСИСТЕМНОЙ ДИСФУНКЦИИ ПО КЛАССИФИКАЦИОННЫМ ПРИЗНАКАМ

Статья в формате PDF 99 KB...

26 05 2026 16:45:20

РИСКИ БАНКОВСКОЙ СИСТЕМЫ РФ В ПРОЦЕССЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЪЮНКТУРЫ РЫНКОВ КАПИТАЛА

Статья в формате PDF 93 KB...

25 05 2026 14:16:14

ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА КРИСТАЛЛОГРАФИИ В ОЦЕНКЕ ОПЕРАЦИОННОГО СТРЕССА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАПАРОТОМНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ

Статья в формате PDF 263 KB...

24 05 2026 3:20:57

ПРИМЕНЕНИЕ ТКАНЕВЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Статья в формате PDF 98 KB...

23 05 2026 5:26:57

РОЛЬ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ В ВОЗНИКНОВЕНИИ И АКТИВАЦИИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

Статья в формате PDF 116 KB...

22 05 2026 3:18:33

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕСИММЕТРИИ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНОЙ СИСТЕМЕ НАПРЯЖЕНИЙ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Статья в формате PDF 131 KB...

21 05 2026 19:52:45

КРИМИНАЛЬНАЯ АГРЕССИЯ ПСИХИЧЕСКИ БОЛЬНЫХ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РОССИИ

Проведен анализ криминальной агрессии лиц с психическими расстройствами в различные социально-экономические периоды развития России (советский, перестройка, современный период). Выявлена прямая корреляционная зависимость уровня криминальной агрессии лиц с умственной отсталостью со снижением уровня жизни. Существенную роль в формировании криминальной агрессии указанного контингента играли корыстные мотивы. Предлагаются методы первичной и вторичной психопрофилактики. ...