Оптимизация роста фототрофных бактерий в проточных условиях в связи с метаболизмом водорода

• Автор: Цыганков, Анатолий Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 153 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА I. Общая характеристика пурпурных бактерий и их рост в разных условиях

1.1. Характеристика пурпурных бактерий.

1.2. Факторы, влияющие на рост пурпурных бактерий. .

1.2.1. Доноры электронов, источники энергии и углерода

1.2.2. Источники азота.

1.2.3. Интенсивность света .

1.2.4. Температура и значение .

ГЛАВА II. Регуляция синтеза и активности ферментов,

участвующих в метаболизме водорода и азотфиксации
.1. Гидрогеназа
.2. Нитрогеназа
.3. Взаимосвязь мевду нитрогеназой и гидрогена
ГЛАВА III. Методы культивирования фототрофных микроорганизмов .
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 1У. Объекты и методы исследований
1У.1. Объекты исследований.
1У.2. Аппаратура и техника культивирования.
1У.З. Алгоритмы программ, управляющих работой
установки с микроЭВМ ВСМ5
1У.4. Культивирование
1У.4.1. Выращивание посевного материала .
1У.4.2. Культивирование бактерий
стр.
1У.5. Вычисление экономических коэффициентов
использования субстратов .
1У.6. Измерение содержания различных соединений
в среде
1У.7. Определение гидрогеназной и нитрогеназной
активностей клеток .
IV.8. Другие определения .
ГЛАВА У. РОСТ В разных УСЛОВИЯХ
V.1. Температура и значение .
У.2. Интенсивность света .
У.З. Рост в фотоавтотрофных условиях в зависимости
от концентрации .
У.4. Эффективность использования лактата .
У.5. Скорость роста . на разных средах
при освещении и в темноте .
У.6. Рост в миксотрофных условиях
V.7. Оценка выхода биомассы . в оптимальных условиях роста .
ГЛАВА У1. Влияние условий выращивания на метаболизм водорода и азотфиксацию
VI.1. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток при росте в фотогетеротрофных и фотоавтотрофных условиях
У1.2. Гидрогеназная и нитрогеназная активности
клеток, выросших в темноте при разных 2 .
У1.3. Гидрогеназная и нитрогеназная активности при росте культур на средах с разными источниками азота.
стр.
У1.4. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток в зависимости от интенсивности света . . .
У1.5. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток, выросших при разных температурах
У1.6. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток, выросших при разных значениях
У1.7. Взаимосвязь гидрогеназы и нитрогеназы НО
У1.8. Скорости образования Н2 и азотфиксации в
разных условиях культивирования ИЗ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЛИТЕРАТУРА


Однако потребность в витамине может быть неодинаковой у разных штаммов ОДНОГО вида v . i, . Хотя ряд пурпурных бактерий способен к автотрофии, многие из ншг лучше обычно растут в присутствии органических веществ, которые могут выполнять различные функции донора электронов при фотоассимиляции углекислоты источника углерода одновременно донора электронов, а также источника углерода источника энергии и углерода Кондратьева, Кондратьева, Горленко, . Различные пурпурные бактерии обладают неодинаковой способностью к использованию органических соединений. Более широкие возможности в этом отношении имеют пурпурные несерные бактерии. Они обычно лучше растут на средах с органическими соединениями. К числу органических соединений, которые могут использоваться пурпурными бактериями, относятся некоторые спирты, сахара, аминокислоты и органические кислоты. Особенно часто пурпурные бактерии используют ацетат, пируват, малат и лактат , . Кондратьева, . До недавнего времени считалось, что рост пурпурных серобактерий облигатно связан с наличием света, и они являются строгими анаэробами. Однако исследования, проведенные с ii ivii Успенская, Кондратьева, , . Богоров, , i Горленко И др. . Красильникова и др. Некоторые представители i, а именно . Богоров, , Горленко, , . Горленко и др. С.i, . С.i и ii vi , i, способны расти и в хемолитоавтотрофных условиях за счет окисления тиосульфата кислородом. Большинство пурпурных несерных бактерий способны расти в хемзгетэотрофных условиях при низком парциальном давлении кислорода, но отдельные представители этих микроорганизмов растут и при атмосферном давлении кислорода i, , . Такие виды, как . , i, И . i, , , v, способны К росту В темноте В анаэробных условиях в присутствии глюкозы или других органических соединений, переключаясь с фотосинтеза на получение энергии в результате брожения или анаэробного дыхания. Возможность роста в темноте в анаэробных условиях на среде, содержащей пируват, пептон и дрожжевой экстракт, показана также для четырех штаммов . , . Такие представители пурпурных несерных бактерий как . . i, i, . Лучшим источником азота для разных видов пурпурных бактерий обычно является аммоний. У многих пурпурных бактерий обнаружена способность к азотфиксации Кондратьева, Гоготов, . Долгое время считали, что азотфиксация у пурпурных бактерий облигатно связана с фотосинтезом . Однако недавно установлено, ЧТО . . КЫ, . , . . И . К росту в хемогетеротрофных микроаэробных условиях в присутствии 2 как единственного источника азота i, i, . Таким образом, фиксация этими микроорганизмами молекулярного азота не требует обязательного наличия света. и продуктам его восстановления , , . Способность к ассимиляции нитратов у пурпурных бактерий проявляется редко. Показано, ЧТО . и 3, а также . Кондратьева, Красильникова, . В то же время . , бЗ, . . . . Кондратьева, Красильникова, , i, способны использовать нитрат для роста в фототрофных условиях в качестве единственного источника азота. Кроме того, . 1 может расти на среде с нитратом и в аэробных хемогетеротрофных условиях , . Таким образом, пурпурные бактерии характеризуются как организмы, среди которых есть виды, способные переключаться с фотоавтотрофии на фотогетеротрофию и с фотосинтеза на темновой анаэробный или аэробный образ жизни как в гетеротрофных, так и автотрофных условиях Кондратьева, Горленко, . Данных относительно скорости роста и времени удвоения пурпурных бактерий немного. Известно, что пурпурные серные бактерии обычно растут медленнее несерных , . Показано, что некоторые пурпурные бактерии табл. Например, . i с одинаковой скоростью растет при наличии света на среде с ъмалатом , , или лактатом ii, , .