Введение к работе
Актуальность проблемы.Развитие промышленного получения норкового белка путек микробиологического синтезе не н-елкс-нах, а также создание рентабельных и экологически чистых производственных процессов вызвало необходимость углубления представления о механизмах биодеградацин и ассимиляции н-алкансе. Одним из важнейших параметров, злнянцих на рост микроорганизмов на иалорастворияых субстратах, является концентрация рсс-тзоренного в среде кислорода ( рО, ). Анализ литературных данных показал, что к настоящему времени влияние данного фактора на окислительные системи дромей изучены недостаточно. Кроме того, з промышленности не существует разработанного технологического рек има культивирования дроккей при поддержании оптимального уровня р02.
В связи с зьшеизлокенным дальне"зее совершенствование тзх нологичесного процесса ыокет быть езязано с исследованием зака номерност-зй изменения Зермонтнкх систем утилизации н-алканоз в зависимости от рО^ среды.
Цель» роботы явилось изучение влияния уровня pCU но скоро роста и интенсивность дыхания микроорганизмов, количественное содврнанк. митохондриольных и микросомальных цитохромоэ и й-зр-ментатнзнуи активность систем, участвующих а окислении н-алка-нов' при стабилизации р02.
В основные зодочи роботы входило:
изучение влияния резкого изменения р(>2 на рост и развитие ДрОИМеЙ C.maltoaa '
исследование количественного содержания мктохондриалъны и кикросомальных цитохроиов и ферментативной активности систем участвующих в окислении н-алнанов в рени;,:е оксистата, при разл них способах стабилизации рО^;
обоснование оптимального ренима культивирования дрс,;-;.ь:с-і ,,а н-олканах.
її а у м г а я коіі'/зна. Зпорзио исследоуачи зачоксг.ерсасти изкеи
ния количественного содержания ыитохондриа/".нмх и микросо.мальн
цитох, змов и ферментативной активности систем, участг 'ю^их в
4 окислении н-алканоа при различиях режимсх оксистата. Впервые показано, что при культивировании дроией в раниме оксистата при низких рО? динамика интенсивности эндогенного дыхания, содержание цит.Р-450, а такие связанных с ними ферментов носит двухфазный характер. Это связано с различной (^-зависимостью систем, участвующих в утилизации коротко- и дликноцепочечных н-слканов. Кроме того, при низких рО^ замедляется развитие ми-тохондриаяьной ЦПЭ и увеличивается продолжительность лаг-$озы.
Показано, что при вырацквании дроией .в периодических условиях культивирования пи поддержании рО, регулируемой подачей н-алканов клетки в течение всего процесса развития характеризуются стабильным количественным 'содержанием компонентов дыхательных ЦПЭ и отсутствие!.; цианидрезистентности.
Практическая знач/ио:ть. На основе изучения биохимических закономерностей развития дрожжей c.raaltosa обосновано возможность интенсификации выращивания биомассы при управлении процессом культивирования по уровни р02.
Показано, что решим поддержания рО? подачей н-алконов обладает рядом преимуществ ло сравнений с оксистатом с регулируемой подачей воздуха. При периодическом культивировании оптимальным является ведение процесса при снижении pCU дозацией н-ол-каков и последующее выращивание гри РО2 10-15. При этом клетки дрожжей характеризуются высокой интенсивностью дыхания. При непрерывном культивировании оптимальным является такие режим поддержания р07 10-15%.
Основные положения, внносимые на защиту. I. Оптимальные условия вырацивсния дроией c.maitosa достигаются при поддержании постоянных концентраций ьислорода и н-алканоз в среде.
-
Динамика развития интенсивности дыхания и активности ферментов, участвующих в утилизации смеси н-алканов, существенно различается в зависимости от уровня р02 в среде.
-
Снижение концентрации кислорода приводит к изменению состояния шпохондриалыш ЦПЭ, при этом ноиболее чувствительны к кислороду цит. в. 560 и цитохрои с пероксидаза.
Агробсіїия работы. Резульати исследований доложены на конференции молодых ученых в г.Рига (1384 г.), на Всесоюзной
научноїї конференции а Москве (1984 г.) я но съезде ВМО з г.Алма-Ата.(1935 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 рабо.т.;.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложено, на 155 страницах машинописного текста, содержит рисунков 31 и II таблиц, состоит из введения, 6 глаз, выводоз, списка использованной литературы, включающего 229 отечественных и иностранных наименований.