Продуценти гідролітичних ферментів із природних джерел, інтенсивність їх росту та динаміка екскреції білку. Ферментативна активність екстрацелюлярних білків міцеліальних грибів. Здатність ферментних комплексів грибів руйнувати клітинну стінку дріжджів.
Аннотация к работе
Отримання внутрішньоклітинних компонентів дріжджів, для подальшого їх використання в якості біологічно активних речовин, повязане з видаленням клітинної стінки до складу якої входять компоненти, що важко піддаються гідролізу - глюкан, манан, хітин (Kapteyn et al., 2001; Калебина, 2001). Однак існує ряд питань, що знаходяться на етапі вивчення, вони стосуються механізмів виділення ферментних білків з грибної клітини та факторів, що впливають на цей процес, пошука нових активних продуцентів серед природних популяцій та розробки засобів підвищення екскреції ферментів. Однак, серед речовин, що вони екскретують, є мікотоксини, тому ферментні комплекси цих грибів не можуть бути застосовані у харчових технологіях без попередньої очистки (Pitt, 2000). У процесі руйнування клітинних стінок дріжджів велике значення може мати синергізм дії ферментів. Так, після інкубації клітин дріжджів з ферментним комплексом грибів T. viride було зруйновано 37% клітин дріжджів, після інкубації з ферментним комплексом ізоляту Ch. globossum зруйнованих клітин виявилося у два рази більше - 84%, а при інкубації з ферментним комплексом Р. ostreatus виявлено 70% клітин зі зруйнованою клітинною стінкою.Підібрані оптимальні живильні середовища для накопичення біомаси в умовах глибинного культивування міцеліальних грибів Trichoderma viride, Chaetomium globossum, Pleurotus ostreatus, які були виділені з природних джерел, вивчено динаміку росту та показано, що гриби Trichoderma viride і Chaetomium globossum характеризуються швидким накопиченням біомаси та коротким терміном культивування: 6 та 4 діб відповідно, а гриби Pleurotus ostreatus характеризуються повільним ростом у глибинній культурі - для досягнення максимального накопичення біомаси необхідно 20 діб. Після інкубації клітин дріжджів з ферментним комплексом Trichoderma viride було зруйновано 37% клітин дріжджів, після інкубації з ферментними комплексами ізолятів Chaetomium globossum та Pleurotus ostreatus виявлено відповідно 84 та 70 % клітин зі зруйнованою клітинною стінкою. Встановлено, що термін зберігання ферментних комплексів Chaetomium globossum та Pleurotus ostreatus при температурі 4є С складає 48 годин; інкубація ферментного комплексу Chaetomium globossum при температурі 65є та 94є С протягом години приводить до зниження активності на 90%, інкубація ферментного комплексу Pleurotus ostreatus при 65ЄС протягом однієї години приводить до зниження активності на 30%, інкубація при 94ЄС - на 100%.
План
1. Основний зміст роботи
Вывод
Підібрані оптимальні живильні середовища для накопичення біомаси в умовах глибинного культивування міцеліальних грибів Trichoderma viride, Chaetomium globossum, Pleurotus ostreatus, які були виділені з природних джерел, вивчено динаміку росту та показано, що гриби Trichoderma viride і Chaetomium globossum характеризуються швидким накопиченням біомаси та коротким терміном культивування: 6 та 4 діб відповідно, а гриби Pleurotus ostreatus характеризуються повільним ростом у глибинній культурі - для досягнення максимального накопичення біомаси необхідно 20 діб.
Встановлено, що у екстрацелюлярному ферментному комплексі грибів Trichoderma viride, Chaetomium globossum, Pleurotus ostreatus містяться протеолітичні, амілолітичні та целюлозолітичні ферменти. У ферментному комплексі Trichoderma viride переважно присутні целюлази та ?-амілази, у ферментному комплексі Chaetomium globossum - ?-амілази, у P. ostreatus - целюлази та ?-амілази.
Показано, що гідролітичні ферменти міцеліальних грибів здатні руйнувати клітинну стінку дріжджів Saccharomyces cerevisiae, але активність відрізняється в залежності від виду грибів. Після інкубації клітин дріжджів з ферментним комплексом Trichoderma viride було зруйновано 37% клітин дріжджів, після інкубації з ферментними комплексами ізолятів Chaetomium globossum та Pleurotus ostreatus виявлено відповідно 84 та 70 % клітин зі зруйнованою клітинною стінкою.
Вивчено динаміку екскреції білку при культивуванні грибів Trichoderma viride, Chaetomium globossum, Pleurotus ostreatus в умовах глибинної культури, та показано, що динаміка накопичення білку не співпадає з динамікою ферментативної активності.
Встановлено, що термін зберігання ферментних комплексів Chaetomium globossum та Pleurotus ostreatus при температурі 4є С складає 48 годин; інкубація ферментного комплексу Chaetomium globossum при температурі 65є та 94є С протягом години приводить до зниження активності на 90%, інкубація ферментного комплексу Pleurotus ostreatus при 65ЄС протягом однієї години приводить до зниження активності на 30%, інкубація при 94ЄС - на 100%.
Встановлено, що ферментний комплекс, що екскретується у культуральне середовище Pleurotus ostreatus на 14 добу росту в умовах глибинного культивування, осаджується сульфатом амонію 45% ступеня насиченості, зберігає здатність руйнувати клітини дріжджів Saccharomyces cerevisiae та складається з пяти білків з молекулярною масою від 10 до 40 КДА.
Встановлено, що після інкубації клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae з ферментними комплексами міцеліальних грибів Chaetomium globossum та Pleurotus ostreatus протягом 24 годин у інкубаційній суміші зменшується початкова кількість клітин дріжджів - у 17 та 4 рази відповідно, накопичуються зруйновані та мертві клітини, знижується інтенсивність дихання клітинної суспензії та спостерігається вивільнення з клітин дріжджів білку та нуклеїнових кислот.
Дріжджовий гідролізат, що утворюється в результаті гідролізу дріжджової біомаси Saccharomyces cerevisiae ферментними комплексами міцеліальних грибів Chaetomium globossum, Pleurotus ostreatus та складається з розчинної та нерозчинної фракції, було охарактеризовано за вмістом білків, вуглеводів та нуклеїнових кислот.
Список литературы
1. Божков А.И. Удаление клеточных стенок Saccharomyces cerevisiae ферментным комплексом Chaetomium globossum Kunze / А.И. Божков, И.С. Леонова, В.И. Облак // Биотехнология. - 2004. - № 6. - С. 46-53. (Облак В.І. особисто виконала 50% експериментальної роботи по вивченню гідролітичного руйнування клітинної стінки дріжджів, проаналізувала одержані дані, зробила аналіз наукової літератури та підготувала статтю до друку).
2. Облак В.И. Условия культивирования Chaetomium globossum Kunze и активность экскреции гидролитических ферментов в культуральную среду / В.И. Облак, А.И. Божков // Биологический вестник. - 2006. - Т. 10, № 1. - C. 115-118. (Облак В.І. особисто виконала експериментальну роботу, зробила аналіз наукової літератури та підготувала статтю до друку).
3. Облак В.И. Степень гидролитического разрушения клеточных стенок дрожжей ферментным комплексом Chaetomium globossum Kunze / В.И. Облак, А.И. Божков // Биологический вестник. - 2006. - Т. 10, № 2. - С. 109-112. (Облак В.І. особисто виконала експериментальну роботу, зробила аналіз наукової літератури та підготувала статтю до друку).
4. Божков А.И. Экскреторная активность гидролитических ферментов Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm в глубинной культуре / А.И. Божков, В.И. Облак // Биотехнология. - 2007. - № 1. - С. 41-46. (Облак В.І. особисто виконала експериментальну роботу, зробила аналіз наукової літератури, зробила статистичні розрахунки та підготувала статтю до друку).
5. Облак В.И. Влияние гидролитических ферментов Trichoderma viride на интенсивность автолиза клеток Saccharomyces cerevisiae / В.И. Облак // II международная научно-практическая конференция «Методологические основы познания биологических особенностей грибов - продуцентов физиологически активных соединений и пищевых продуктов», 25-27 ноября 2002 г.: тезисы докл. - Донецк, 2002. - С. 135-138.
6. Облак В.И. Разработка схемы культивирования Chaetomium globossum Kunze / В.И. Облак // Конференція молодих учених-ботаників «Актуальні проблеми ботаніки та екології», 7-10 вересня, 2004 р.: тези доп. - Канів, 2004. - С. 21-22.
7. Облак В.И. Ферментативная активность Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm в условиях глубинного культивирования / В.И. Облак, А.А. Божков // Международная научно-практическая конференция «Достижения, проблемы и перспективы культивирования грибов. Современные технологии», 29 сентября - 2 октября 2005 г.: тезисы докл. - Донецк, 2005. - С. 81-86. (Облак В.І. особисто виконала експериментальну роботу, проаналізувала одержані дані та підготувала статтю до друку).