WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Признак

1

2

3

4

5

7

Ширина клеток,мкм

Длина клеток, мкм

1,2-1,5

4,5-10,6

0,85

2,3-7,1

0,4–0,5

2,5–3,0

0,55

4,6

1,0

2,5–8,8

0,75

5,0

Подвижность

-

+

-

+

+

+

Форма спор

Овальная

Н.д.

Круглая

Круглая

Овальная

Круглая

Температура роста

(oC)

Интервал

Оптимум

37-75

60

30-72

60-65

37-66

62

30-70

50

37-66

57-62

40-70

55-60

pH роста

Интервал

Оптимум

6,0-10,0

7,0-8.5

5,5-9,0

Н.д.

8,0-10,5

9,5-9,7

6,0-11,0

7,5-8,5

5,7-9,9

6,8-8,5

6,0-10,0

7,5-8,0

Пигментация

-

+

-

-

-

-

Каталаза

+

+

-

+

-

+

Оксидаза

+

+

Н.д.

+

-

+

Субстраты1:

Галактоза

Сорбит

Мальтоза

Желатин

-

-

-

+

+2

+

+

-

(-)

(-)

Н.д.

-

Н.д.

Н.д.

+

+

+ (-)

- (-)

+ (+)

- (-)

Н.д.

Н.д.

Н.д.

+

Обозначения штаммов: 1 – штамм «А. mongoliensis» Т4, 2 - B. flavоthermus DSM 2641T (Heinen et al., 1982), 3 - A. pushchinoensis K1T (Pikuta et al., 2000), 4 – A. ayderensis AB04T (Dulger et al., 2004), 5 – A. kamchatkensis DSM 14988 (Kevbrin et al., 2005), 7 – A. gonensis G2T (Belduz et al., 2003).

1 – аэробное и анаэробное использование субстрата, без скобок и в скобках соответственно

2 – измеряли как -галактозидазную активность

Все штаммы росли на глюкозе и сахарозе. +, наличие свойства; -, отсутствие свойства; Н.д. – нет данных.

Рис.3. Филогенетическое дерево последовательностей штамма Т4 «Anoxybacillus mongoliensis». Построено на основе анализа фрагмента гена 16S рРНК с помощью метода объединения ближайших соседей (NJ). Вероятностная поддержка отдельных узлов оценивалась с помощью бутстрэп-анализа, приведены значения выше 50%. Шкала соответствует 0,1 нуклеотидных замен на сайт.

Внеклеточная протеолитическая активность. Исследование секреции внеклеточных протеаз у разных видов термофильных бактерий дает возможность выявить природные изоляты с высокой ферментативной активностью и различными спектрами секретируемых внеклеточных протеаз. Нами была проверена секретируемая протеолитическая активность 12 и 24-часовых культур 4-х штаммов Bacillus sp. (А1, А3, А4 и А5), штамма B. licheniformis А2, выделенных из термального источника Алла, и 10-ти штаммов «А. mongoliensis» (H1, H2, H5, H6, S1, S2, S4, T1, T4 и Т5) с использованием синтетических субстратов БАПА, ГААЛП, ФПА и ЛПА. Отмечено повышение удельной активности у 24-часовых культур по сравнению с 12-часовыми. Вероятно, это связано с увеличением продукции внеклеточной протеазы после экспоненциальной фазы роста, которая для выделенных культур составила 12-14 часов.

Большинство исследуемых штаммов проявили низкую активность секреции трипсинподобных протеаз по БАПА). Относительно протеазной активности по субстрату ЛПА следует отметить, что наибольшие значения активности проявились у культур А3, А4 и А5. Максимальную активность по субстрату ФПА проявили штаммы А1, А2, Н5, Н6, S1 и Т3. Способность образования специфичных протеаз является результатом адаптации изучаемых штаммов к экстремальным условиям обитания.

Культуры А3, А5 и Т3 проявили наибольшую активность при использовании в качестве субстрата ГААЛП; максимальные значения активности отмечены у штамма Т4 (рис.4).

Было изучено влияние температуры и pH на эту активность и стабильность соответствующей внеклеточной протеазы, секретируемой штаммом Т4. Фермент имеет оптимум pH 10,5-10.8; стабилен в интервале рH от 6 до 11 (рис 5). Температурный оптимум протеазы около 650С, фермент сохранял до 45% активности при температурах до 750С (рис 6).

Рис.4. Оптимум температуры () и стабильности () протеазы, секретируемой штаммом T4 при 370Cв течение 24 ч.

Рис. 5. Оптимум pH () и стабильности () протеазы, секретируемой штаммом T4 при 370C в течение 24 ч.

Активность исследуемого фермента полностью ингибировалась ФМСФ – специфическим ингибитором сериновых протеаз. При этом ТФХК, ингибитор химотрипсин-подобных ферментов, оказался неэффективен по отношению к этой активности. Исходя из результатов ингибиторного анализа и субстратной специфичности можно предположить, что секретируемый фермент «Anoxybacillus mongoliensis» относится к классу сериновых протеаз субтилизин-подобного типа.

Термостабильные ферменты находят применение в различных областях биотехнологии – от индустриального производства гидролитических ферментов для детергентов до использования термостабильных ферментов обмена нуклеиновых кислот в генетических и молекулярно-биологических исследованиях (Kristjansson et al., 1989; Sunna et al., 1997; Vielle, Zeikus, 2001 и др.). Протеазы из алкалофильных бактерий применяются при дублении кожи, в пивоварении и производстве специфических детергентов. Протеазы составляют около 60% от количества всех производимых ферментов (Nunes, Martins, 2001; Singh, 2001; Zeikus et al., 1998). Бактериальные протеазы являются наиболее значимыми, по сравнению с протеазами животного и грибного происхождения (Ward, 1985). Проведенные исследования показали, что исследуемые штаммы Bacillus sp., B. licheniformis и «А. mongoliensis» являются активными продуцентами внеклеточных сериновых протеаз, которые могут быть использованы в производствах, требующих повышенных температур и значений pH среды.

ВЫВОДЫ:

  1. Термофильные аэробные органотрофные бактерии были выявлены в щелочных гидротермах Байкальского региона при температурах от 35 до 900С и pH от 8,0 до 10,6.
  2. Показано доминирование в исследуемых источниках протеолитических и сахаролитических групп бактерий с максимальными численностями свыше 100 тысяч кл/мл. Максимальные численности амилолитических и целлюлозоразлагающих бактерий не превышали 10 тысяч кл/мл.
  3. Выделенные аэробные органотрофные культуры являются спорообразующими алкалотолерантными факультативно-анаэробными термофилами принадлежащими к группе Clostridium/Bacillus грам-положительных бактерий. Выделенные штаммы обладают широким спектром гидролитических ферментов и вероятно обеспечивают в сообществе функции первичных деструкторов.
  4. Из щелочных гидротерм Монголии выделен новый вид алкалотолерантной термофильной факультативно-анаэробной органотрофной бактерии «Аnoxybacillus mongoliensis», способной к росту при pH 6,0-10,0 и температуре 37-750С.
  5. Типовой штамм «А. mongoliensis» Т4 является активным продуцентом термостабильных внеклеточных щелочных протеолитических ферментов, относящихся к классу субтилизинподобных сериновых протеаз, имеющих оптимум активности при 650С и pH 10,5-10,8.

Cписок работ, опубликованных по материалам диссертации:

  1. Бабасанова О.Б. Распространение аэробных термофильных бактерий в высокотемпературной гидротерме Шаргулжут / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Тезисы. «Биология – наука XXI века: 8-ая Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. – Пущино,2004. - С. 140.
  2. Бабасанова О.Б. Распространение термофильных липолитических бактерий в гидротермах Байкальского региона / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Материалы Межрегиональной научной конференции «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи». – Улан-Удэ: Изд-во БГУ,2004. – С. 78-79.
  3. Бабасанова О.Б. Микробное сообщество высокотемпературного источника Шаргулжут / О.Б. Бабасанова, А.В. Брянская, Д.Д. Бархутова // Материалы Межрегиональной научной конференции «Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование». – Иркутск, 2004. – С.105-108.
  4. Бабасанова О.Б. Гидролитические бактерии гидротерм Шаргулжут, Хурамт и Хужирт (Монголия) / О.Б. Бабасанова // Материалы VIII Международной научной конференции «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий».- Абакан, 2004. – С.122.
  5. Бабасанова О.Б. Аэробные термофильные бактерии гидротермы Шаргулжут (Монголия) / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Вестник БГУ. Серия 2. Биология. - Вып.7. – Улан-Удэ, 2005. - С.155-159.
  6. Бабасанова О.Б. Термофильные протеолитические и сахаролитические бактерии щелочных гидротерм Центральной Монголии / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Тезисы. «Биология – наука XXI века: 9-ая Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. – Пущино,2005. - С. 181.
  7. Бабасанова О.Б. Новая факультативно анаэробная бактерия рода Аnoxybacillus, выделенная из щелочного термального источника Монголии / О.Б. Бабасанова, З.Б. Намсараев // Тезисы Всероссийской молодежной школы-конференции «Актуальные аспекты современной микробиологии».- Москва, ИНМИ РАН, 2005.- С.6-7.
  8. Бабасанова О.Б. Функциональное разнообразие аэробных термофильных бактерий, выделенных из гидротерм Центральной Монголии / Б.С. Цыренов, О.Б. Бабасанова // Материалы IX Международной научной конференции «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий».- Абакан, 2005. – С. 150.
  9. Бабасанова О.Б. Выделение и описание термофильных Bacillus из гидротерм Монголии / О.Б. Бабасанова, С.В. Зайцева, Д.Д. Бархутова // Материалы Межрегиональной научной конференции «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона глазами молодежи».– Улан-Удэ: Изд-во БГУ. – 2005. – С. 12-13.
  10. Бабасанова О.Б. Внеклеточная протеазная активность термофильных бактерий из щелочных термальных источников Бурятии и Монголии / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Сборник научных трудов. Серия: Химия и биологически активные вещества. - Вып. 10. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2006. – С. 83-90.
  11. Бабасанова О.Б. Физиолого-биохимические свойства термофильных органотрофных бактерий, выделенных из гидротерм Бурятии / О.Б. Бабасанова, З.Б. Намсараев, Д.Д. Бархутова // Тезисы Всероссийской молодежной школа-конференции «Актуальные аспекты современной микробиологии».- Москва, ИНМИ РАН, 2006.- С.47-48.
  12. Бабасанова О.Б. Биоразнообразие аэробных гетеротрофных бактерий в гидротермах Бурятии и Монголии / С.В. Зайцева, О.Б. Бабасанова // Тезисы Международной научной конференции «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии».- Улан-Удэ, 2006.- С. 44.
  13. Бабасанова О.Б. Аэробные термофильные бактерии – липолитики щелочных гидротерм Байкальского региона / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова // Сборник научных трудов. Серия: Химия и биологически активные природные соединения. - Вып. 12. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. – С.28-29.
  14. Бабасанова О.Б. Аэробные органотрофы из щелочных термальных источников Байкальского региона / О.Б. Бабасанова, Д.Д. Бархутова, З.Б. Намсараев // Тезисы Всероссийской конференции молодых ученых «Экология в современном мире: взгляд научной молодежи». – Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2007. – С.
    Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»