Біосинтез ферменту каталази грибом Penicillium vitale

З ціллю підвищення виходу ферменту каталаза до середовища додають 0,6 г/л хлористого натрію. Такий же ефект був отриманий при використанні як джерела карбону подвійного сполучення глюкози з хлористим натрієм.

Досліди проводили в колбах ємністю 750 мл, на качалці (180 об/хв) і в напівпромислових умовах: в ферментерах з робочим об'ємом середовища 40 л і механічною мішалкою (270 об/хв). Розрахунок активності каталази заснований на титрометричному визначенні кількості перекисі водню, що розкладається за певний проміжок часу. За одиницю активності каталази було прийнято кількість ферменту, що розкладає 1 мкМ перекисі водню (0,034 мг) за 1 хв.

Результати досліджень: було проведено дослідження впливу зміни складу поживного середовища, та використання в якості джерела карбону подвійного сполучення глюкози з хлористим натрієм.

Подвійне сполучення глюкози з хлористим натрієм (С3Н12О6 )2 х NaCl · Н2О являє собою проміжний продукт, що утворюється при отриманні глюкози із гідролізатів деревини сольовим методом. В даних умовах ця сполука з успіхом використовувалася в якості замінника харчового цукру в середовищах, на яких здійснювався біосинтез ферменту каталази.

В 100 г подвійного сполучення глюкози з хлористим натрієм містяться наступні компоненти (г): глюкоза - 82,5; хлористий натрій - 13,2; вода - 4,1.

При проведенні дослідів з подвійним сполученням глюкози з хлористим натрієм використовували середовище наступного складу (г/л):

подвійна сіль глюкози з хлористим натрієм (по глюкозі) - 4,0;

натрій азотнокислий - 0,8;

кукурудзяний екстракт - 0,5;

сірчанокислий магній - 0,05;

фосфорнокислий калій (одно заміщений) - 0,05.

При оцінці та порівнянні результатів, було доведено перевагу використання подвійного сполучення глюкози з хлористим натрієм, в порівнянні з харчовим цукром. Активність ферменту каталази в ферментативному розчині, при підтриманні сталості інших умов досліду, підвищилася більше ніж в 2 рази (табл..4.2).

Таблиця 4.2 Результати вивчення активності утворення каталази в залежності від джерела вуглеводів і віку культури

Перевірка впливу хлористого натрію в концентрації 0,2-1,0% показали, що оптимальною концентрацією є концентрація близько 0,6%. Дані, отримані в результаті досліду, показують, що використання хлористого натрію значно підвищує активність утворення ферменту каталази. Крім цього, на протязі всього процесу культивування на різних середовищах, було доведено збільшення величини рН по мірі збільшення активності ферменту каталаза, і відповідно зменшення активності ферменту призводить зо зниження значення рН.

Отже, при використанні подвійного сполучення глюкози з хлористим натрієм, як джерела карбону, спостерігається стимулювання росту продуцента каталази, підвищення активності ферменту, а також ця маніпуляція дозволяє провести біосинтез каталази в одну стадію без попереднього вирощування посівного матеріалу культури P. vitale [3,10]

Список літератури

1. Беккер З.Е. Физиология и биохимия грибов. - М.: Узд-во Моск. Ун-та, 1988. - 230 с.

2. Билай Т.И. Основи общей микологии. - К.: Выща шк.Головне из-во, 1989. - 393 с.

3. Билай Т.И. Термостабильные ферменти грибов. - К.: Наук. думка, 1979. - 248с.

4. Винокурові Н.Г., Озерская С.М., Желифонова В.П., Аданин В.М. Таксономическое положение и азотсодержание вторичних метеболитов Penicillium vitale Pidoplichko et Bilai apud Bilai //Микробиология, 2000. Т.69, №3 - С:415-419.

5. Грачева И.М. Технология ферментных препаратов: Учебник/ И.М. Грачева, А.Ю. Кривова.-3-е узд., перераб и доп. - М.: Элеватор, 2000.-512с.:ил.

6. Єгоров Н.С., Олескін А.В., Самуїлов В.Д., Біотехнологія: Проблеми і перспективи. - М.: Вища шк., 1987. - 273 с.

7. Куранова И.П. // Кристаллография. 2001. Т.46. №4. С.667-686.

8. Kurtzman C.P., Fell J.W. The Yeastes: a taxonomic study. - 4 ty ed. - Amsterdam etc.: Elsevier, 1998. - 1055 p.

9. Науково-дослідна робота: Метод. вказівки до викон. наук.-досл. роботи, оформлення курс., диплом. і магістер. наук. робіт для студ. Спец. Напрямку 0929 "Біотехнологія" ден. Форми навчання/Уклад. Т.П. Пирог. - К.:НУХТ, 2005. - 26 с.

10. Никольская Е.А., Щербина С.М., КирилловаЛ.М., Синявская О.І. Влияние микроелементов на рост Penicillium vitale Pidoplichko et Bilai и синтеза ряда внеклеточных ферментов // Микробиологический журнал, 1980. Т.42, №3 - С:304-307.

11. Пирог Т.П. Загальна мікробіологія: Підручник. - К.:НУХТ, 2004. - 471 с.

12. Янишпольский В.В., Тертых В.А., Гудкова Л.В.., Латишко Н.В. Иследование стабильности иммобилизованой каталазы Penicillium vitale при длительном разложении перекиси водовода // Украинский биохимический журнал, 1998. Т.53, №4 - С:53-56.

13. http://www.mycobank.org/Fungal Data bases Nomenklature and Species Bank onlaine Taxonomic Novelties Submission.

14. http://www.ngpedia.ru/catalase

15. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy Browser Penicillum janthinellum

16. http://www.genome.jp/ KEGG ENZIME EC 1.11.1.6

17. http://ntpo/com/patents_gas/PF 2022016 Way of reception catalase