Синтез внеклеточных углеводородов бактериями рода Clostridium и рода Desulfovibrio

• Автор: Зинурова, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 165 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1 ГЛАВА 1 КЛОСТРИДИАЛЬИЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ

1.1 Общая характеристика клостридий

1.2 Физиология и биохимия клостридий

ГЛАВА 2 СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ

2.1 Общая характеристика сульфатредукторов

2.2 Физиология и биохимия сульфатредукторов

ГЛАВА 3 УГЛЕВОДОРОДЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 4 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Объекты исследований
4.2 Питательные среды
4.3 Культивирование бактерий
4.4 Газовые смеси
4.5 Определение количества клеток сульфатредукторов
и клостридий
4.6 Определение содержания белка в культуральной жидкости
4.7 Определение удельной скорости роста бактерий р
4.8 Определение длительности лагфазы
4.9 Получение экстрактов клеток бактерий
4. Определение и Ей в культуральной жидкости
4. Анализ газообразных соединений
4. Определение углеводородов газохроматографическим
методом
4. Определение кислородсодержащих продуктов
кислот и спиртов методом газожидкостной хроматографии
4. Тонкослойная хроматография
4. Определение активности СОдегидрогсназы
4. Аналитические методы
4. Математическая обработка результатов исследований
ГЛАВА 5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Способность к синтезу внеклеточных углеводородов бактериями рода vii и рода ii
5.1.1. Синтез углеводородов бактериями рода vii
и рода ii на стандартных питательных средах
5.1.2. Синтез углеводородов бактериями рода vii
и рода ii на модифицированных питательных средах
5.2. Сравнительная характеристика спектров внутри и внеклеточных углеводородов у бактериями рода vii
и рода ii
5.3. Изменения газовой фазы в процессе
роста бактериями рода vii и рода ii
5.4. Влияние физикохимических факторов на рост и образование углеводородов бактериями рода vii
и рода ii
5.4.1. Влияние среды на рост штаммов и
образование углеводородов
5.4.2 Влияние окислительновосстановительного потенциала среды на рост штаммов и образование углеводородов
5.5 Определение редуктазной активности
у бактерий рода vii и рода ii
5.6. Синтез углеводородов различными
таксономическими группами анаэробных бактерий
5.6.1. Выделение бактерий рода С1о1пИит из природных объектов и идентификация их видового состава
5.6.2. Способность к синтезу внеклеточных углеводородов представителей других таксономических
групп анаэробных бактерий
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Некоторые клостридии не продуцируют бутират, образуют ацетат, лактат, формиат и пропионат, как основные продукты ферментативных реакций. Способность формировать споры дает возможность клостридиям переносить высушивание, высокую температуру, аэробные условия что делает их вездесущими. Некоторые клостридии патогенны. Так как патогенные клостридии являются причиной очень тяжелых заболеваний они обычно рассматриваются отдельно. Как отмечалось выше, род клостридий настолько велик, что непатогенные виды описываются часто неполно и на основании только однажды выделенного вида. Часто виды клостридий выделялись при изучении анаэробной деградации конкретного компонента или при изучении путей ферментативных реакций ведущих к образованию какого либо продукта. К сожалению, индивидуальное внимание клостридиям было уделено недостаточно. Тем не менее, основные открытия были сделаны именно на этих микроорганизмах. Пастер, открывая жизнь без кислорода, экспериментировал с культурой бутиратобразующего микроорганизма вероятно, с клостридиями. Виноградский, изучая азото фиксацию, обнаружил таковую на свободно живущей культуре С. Изучение данного организма в дальнейшем выявили понятие ферредоксина и первой системы i vi фиксирующей азот. Первая ферментативная реакция с участием предшественника витамина В была открыта на . .vi привели к пониманию сути синтеза жирных кислот и роли коэнзимаА. Реакция Стриклэнда, являющаяся чрезвычайно важной для диагностики многих протеолитических клостридий, большинство из которых патогенны, была открыта на . Спектр субстратов для всего рода ii чрезвычайно широк и включает почти все встречающиеся природные компоненты в качестве источника питательных веществ. Многие клостридии секретируют экзоэнзимы, что способствует частичному разложению или полному использованию макромолекул. В зависимости от вида сбраживаемого субстрата было проведено внутриродовое разделение клостридий на четыре физиологические группы 1. Сахаролитические клостридии. Это обычно непатогенные виды способные использовать для роста углеводсодержащие компоненты, такие как ксилоза, глюкоза, фруктоза, лактоза и т. Кроме того, эта группа включает в себя виды способные утилизировать крахмал . .i, пектины . , . Именно сахаролитические клостридии осуществляют классическое маслянокислое и ацетонобутиловое брожение. Маслянокислое брожение начинается с процесса фосфорилирования и протекает по гликолитическому пути до стадии образования пировиноградной кислоты. В реакции образуются две молекулы ацетилСоА, две молекулы СОг и две молекулы восстановленного ферридоксина. Данный желсзоссросодсржащий переносчик поставляет электроны для восстановления протонов ЬГ, СО2, и НАДФ, а также участвует в процессах фиксации азота. Ферредоксины играют центральную роль в метаболизме клостридий, сопрягая катаболические процессы с биосинтетическими реакциями. Это объясняется тем, что у клостридий физиологические реакции в клетке протекают всегда при отрицательном значении ЕЬ среды и Ре5белки, имеющие общий отрицательный окислительновосстановительный потенциал, особенно пригодны для функционирования в составе ферментов и в качестве переносчиков электронов. Синтезерованный в процессе брожения ацетилСоА используется далее клетками в двух направлениях первое связано с реакциями субстратного фосфорилирования, приводящего к образованию АТФ. В этом случае, ацетилСоА превращается в ацетилфосфат, а затем в ацетат. Другой путь ведет к синтезу масляной кислоты, первым этапом которого является конденсация двух молекул ацетилСоА с образованием ацетоацетилСоА. Данная реакция катализируется ферментом тиолазой. Образовавшийся ацетоацетилСоА восстанавливается в роксибутирилСоА при участии фермента РоксибутирилСоАдегидрогеназы. Источником электронов в этой реакции и дальше, на пути синтеза масляной кислоты, служат молекулы НЛДН2, образующиеся при окислении 3фосфоглицеринового альдегида в 1,3фосфоглицериновую кислоту. От ргидроксибутирилСоА с помощью кротоназы отщепляется вода, в результате образуется соединение с двойной углеродной связью.