Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина
Девять штаммов S. bovis охарактеризованы с точки зрения возможности их использования для производства лизина. В бесклеточных экстрактах этих штаммов определены активности аспартаткиназы и диаминопимелатдекарбоксилазы, содержание лизина и диаминопимелата (ДАП). Показано, что ДАП-декарбоксилазная акти...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Дата: | 1992 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1992
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154322 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина / Е.О. Кальчева, М.М. Файзиев, И. Штыряк, С.С. Малюта // Биополимеры и клетка. — 1992. — Т. 8, № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос, укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154322 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кальчева, Е.О. Файзиев, М.М. Штыряк, И. Малюта, С.С. 2019-06-15T13:51:32Z 2019-06-15T13:51:32Z 1992 Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина / Е.О. Кальчева, М.М. Файзиев, И. Штыряк, С.С. Малюта // Биополимеры и клетка. — 1992. — Т. 8, № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос, укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000325 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154322 575.1:576.851.5 Девять штаммов S. bovis охарактеризованы с точки зрения возможности их использования для производства лизина. В бесклеточных экстрактах этих штаммов определены активности аспартаткиназы и диаминопимелатдекарбоксилазы, содержание лизина и диаминопимелата (ДАП). Показано, что ДАП-декарбоксилазная активность не коррелирует с уровнем производства лизина. Дев'ять штамів S. bovis охарактеризовано з точки зору можливості їх використання для виробництва лізину. У безклітинних екстрактах цих штамів визначено активності аспартат кінази та діамінопіме лат декарбоксилази, вміст лізину і діамінопімелату (ДАП). Показано, що ДАП-декарбоксилазна активність не корелює з рівнем виробництва лізину. Nine strains of Streptococcus bovis were characterized from the point of view of the potentially ability to produce lysine. The specific activities of aspartate kinase and diaminopimelate decarboxylase, lysine and diaminopimelate contents were assayed in extracts of these strains. It was shown that diaminopimelate decarboxylase activity did not correlate with the lysine production. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Генно-инженерная биотехнология Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина Скринінг різних штамів Streptococcus bovis для виявлення потенційної придатності до суперпродукції лізину Screening of various strains of Streptococcus bovis for the purpose of potentially suitableness to lysine overproduction Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| spellingShingle |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина Кальчева, Е.О. Файзиев, М.М. Штыряк, И. Малюта, С.С. Генно-инженерная биотехнология |
| title_short |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| title_full |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| title_fullStr |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| title_full_unstemmed |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| title_sort |
скрининг различных штаммов streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина |
| author |
Кальчева, Е.О. Файзиев, М.М. Штыряк, И. Малюта, С.С. |
| author_facet |
Кальчева, Е.О. Файзиев, М.М. Штыряк, И. Малюта, С.С. |
| topic |
Генно-инженерная биотехнология |
| topic_facet |
Генно-инженерная биотехнология |
| publishDate |
1992 |
| language |
Russian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Скринінг різних штамів Streptococcus bovis для виявлення потенційної придатності до суперпродукції лізину Screening of various strains of Streptococcus bovis for the purpose of potentially suitableness to lysine overproduction |
| description |
Девять штаммов S. bovis охарактеризованы с точки зрения возможности их использования для производства лизина. В бесклеточных экстрактах этих штаммов определены активности аспартаткиназы и диаминопимелатдекарбоксилазы, содержание лизина и диаминопимелата (ДАП). Показано, что ДАП-декарбоксилазная активность не коррелирует с уровнем производства лизина.
Дев'ять штамів S. bovis охарактеризовано з точки зору можливості їх використання для виробництва лізину. У безклітинних екстрактах цих штамів визначено активності аспартат кінази та діамінопіме лат декарбоксилази, вміст лізину і діамінопімелату (ДАП). Показано, що ДАП-декарбоксилазна активність не корелює з рівнем виробництва лізину.
Nine strains of Streptococcus bovis were characterized from the point of view of the potentially ability to produce lysine. The specific activities of aspartate kinase and diaminopimelate decarboxylase, lysine and diaminopimelate contents were assayed in extracts of these strains. It was shown that diaminopimelate decarboxylase activity did not correlate with the lysine production.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154322 |
| citation_txt |
Скрининг различных штаммов Streptococcus bovis для выявления потенциальной пригодности к суперпродукции лизина / Е.О. Кальчева, М.М. Файзиев, И. Штыряк, С.С. Малюта // Биополимеры и клетка. — 1992. — Т. 8, № 3. — С. 43-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос, укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kalʹčevaeo skriningrazličnyhštammovstreptococcusbovisdlâvyâvleniâpotencialʹnoiprigodnostiksuperprodukciilizina AT faizievmm skriningrazličnyhštammovstreptococcusbovisdlâvyâvleniâpotencialʹnoiprigodnostiksuperprodukciilizina AT štyrâki skriningrazličnyhštammovstreptococcusbovisdlâvyâvleniâpotencialʹnoiprigodnostiksuperprodukciilizina AT malûtass skriningrazličnyhštammovstreptococcusbovisdlâvyâvleniâpotencialʹnoiprigodnostiksuperprodukciilizina AT kalʹčevaeo skriníngríznihštamívstreptococcusbovisdlâviâvlennâpotencíinoípridatnostídosuperprodukcíílízinu AT faizievmm skriníngríznihštamívstreptococcusbovisdlâviâvlennâpotencíinoípridatnostídosuperprodukcíílízinu AT štyrâki skriníngríznihštamívstreptococcusbovisdlâviâvlennâpotencíinoípridatnostídosuperprodukcíílízinu AT malûtass skriníngríznihštamívstreptococcusbovisdlâviâvlennâpotencíinoípridatnostídosuperprodukcíílízinu AT kalʹčevaeo screeningofvariousstrainsofstreptococcusbovisforthepurposeofpotentiallysuitablenesstolysineoverproduction AT faizievmm screeningofvariousstrainsofstreptococcusbovisforthepurposeofpotentiallysuitablenesstolysineoverproduction AT štyrâki screeningofvariousstrainsofstreptococcusbovisforthepurposeofpotentiallysuitablenesstolysineoverproduction AT malûtass screeningofvariousstrainsofstreptococcusbovisforthepurposeofpotentiallysuitablenesstolysineoverproduction |
| first_indexed |
2025-11-24T11:38:37Z |
| last_indexed |
2025-11-24T11:38:37Z |
| _version_ |
1850845758784274432 |
| fulltext |
Генноінженерна
H біотехнологія
УДК 575.1:576.851.5
О. О. Кальчева, Μ. Μ. Файзієв, І. Штиряк, С. С. Малюта
СКРИНІНГ РІЗНИХ ШТАМІВ STREPTOCOCCUS BOVIS
ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ ПОТЕНЦІЙНОЇ ПРИДАТНОСТІ
ДО СУПЕРПРОДУКЦІЇ ЛІЗИНУ
Дев'ять штамів S. bovis охарактеризовано з точки зору можливості їх використання
для виробництва лізину. У безклітинних екстрактах цих штамів визначено активності
аспартат кінази та діамінопіме лат декарбоксилази, вміст лізину і діамінопімелату (ДАП).
Показано, що ДАП-декарбоксилазна активність не корелює з рівнем виробництва
лізину.
Вступ. Дослідження останніх років свідчать про зростаючий інтерес
до використання амінокислот переважно у трьох сферах: у фармацев-
тичній і харчовій промисловості, а також у тваринництві. На сьогод-
нішній день найбільш перспективним й економічно вигідним засобом
одержання багатьох амінокислот є мікробіологічний синтез. Серед
продуктів мікробіологічного синтезу, які використовуються у тварин-
ництві, частка незамінних амінокислот складає у теперішній час 13—
16 %. Найбільш значні з них — лізин та треонін, додавання яких до
корму сільськогосподарським тваринам у кількостях 3,8 і 1,8 кг/т від-
повідно забезпечуе максимальну конверсію рослинного білка у тва-
ринний [1]. Комерційна цінність лізину визначає інтерес до пошуку
високоактивних штамів — продуцентів цієї амінокислоти в різних мік-
роорганізмів. Найбільш ефективними і такими, що вже більше ЗО ро-
ків застосовуються у промисловості як продуценти лізину, є кори-
неформні бактерії [2—4]. Перспективним об'єктом для великомасш-
табних процесів ферментативного отримання лізину є й бацили [5—
7], які екскретують у середовище до 26 г /л цієї амінокислоти [8].
Проблема амінокислотного харчування сільськогосподарських
тварин може бути вирішена не тільки за рахунок внесення амінокис-
лот до раціонів годування, але й завдяки мікрофлорі їх шлунково-киш-
кового тракту. Особливо великою у цьому відношенні є роль мікроор-
ганізмів рубця жуйних тварин. Використовуючи низькоякісну рослин-
ну сировину, бактерії рубця здатні самостійно продукувати незамінні
амінокислоти, у тому числі лізин. У зв'язку з цим ми провели тесту-
вання ряду штамів S. bovis, які перебувають на епітелії рубця, з ме-
тою виявлення найбільш придатних для виробництва лізину.
Матеріали і методи. У цій роботі використано 9 штамів S. bovis,
отримані 3 колекції Ін-ту фізіології тварин (Кошице, ЧСФР) : 4-1,
44/9, 46/2, 47/3, 47/6, 59/2, 8В, BMl 14, А024/85. Культивування бак-
терій провадили до пізньої логарифмічної фази росту при 37 °С у мо-
дифікованому нами середовищі Henderson and Snell наступного скла-
ду (г /л ) : глюкоза 20, цитрат натрію 20, К2НРО4 5, NH4Cl 3, ацетат
Na 1, MgSO4 0,1, гідролізат казеїну 0,1.
Бактеріальні клітини після відділення від культурального середо-
вища центрифугуванням та промивання 0,15 M фосфатним буфером,
рН 7,1, суспендували у буфері того ж складу та руйнували ультразву-
© о , О. КАЛЬЧЕВА, Μ. М. ФАЙЗІЄВ, І. ШТИРЯК, С. С. МАЛЮТА, 1992
ISSN 0233-7657. БІОПОЛІМЕРИ І КЛІТИНА. 1992. Т. 8. № З 7 - 2 - 5 5 97
ком з частотою 20 кГц 3 рази по 30 с на установці MSE (Англія) у
льодовій бані. Гомогенат центрифугували на протязі 1 год при
100000 g·. Супернатант використовували як безклітинний екстракт.
Концентрації білка у безклітинних екстрактах досліджуваних
культур визначали за допомогою методу [9], Аспартаткіназну та
ДАП-декарбоксилазну активність аналізували згідно рекомендаціям
[10] і [11]. Вміст лізину та ДАП оцінювали за [12, 13].
Питому активність аспартаткінази визначали кількістю нмолей
β-гідроксамату L-аспарагінової кислоти, яка утворюється за 1 хв 1 мг
білка безклітинного екстракту, питому активність ДАП-декарбоксила-
зи — кількістю мкмолей мезо-ДАП, декарбоксильованої за 1 хв 1 мг
білка.
Результати і обговорення. Штами S. bovis, які були у нашому роз-
порядженні, піддавали комплексному аналізу для ідентифікації най-
більш перспективних з точки зору виробництва лізину. У досліджува-
них мікроорганізмів визначені активності ферментів, які каталізують
першу і останню стадії утворення лізину, рівні накопичення клітина-
ми цієї амінокислоти, а також її безпосереднього попередника — ме-
зо-ДАП. Результати проведеного біохімічного аналізу наведено у
таблиці.
Серед штамів, що аналізувалися, найвищий вміст лізину відзна-
чено у 59/2, А024/85, 44/9 і 47/3. Ці ж культури виявляють й най-
більш високі рівні накопичення мезо-ДАП. Визначення ферментатив-
них активностей не виявило істотних розбіжностей в рівнях синтезу
ДАП-декарбоксилази у 59/2, А024/85, 44/9 та 47/3. Проте активність
аспартаткінази у 47/3 безумовно вища не тільки порівняно з 59/2>
А024/85, але й по відношенню до всіх досліджуваних стрептококів.
Мабуть, ця обставина й визначає високий вміст мезо-ДАП у клітинах
штаму 47/3. Проте кількість лізину, що накопичується 47/3, виявля-
ється нижчою за той рівень, якого можна було сподіватися при наяв-
ності зазначеної концентрації мезо-ДАП у безклітинних екстрактах
47/3. Можливо, конверсія мезо-ДАП у лізин лімітується активністю
ДАП-декарбоксилази.
Співставлення величин активності ДАП-декарбоксилази та рівнів
накопичення лізину не дозволяє виявити кореляції між цими двома
параметрами. Так, у безклітинних екстрактах штамів 4-1, 8В та 47/6
тестується однаковий вміст лізину, в той час як їх ДАП-декарбокси-
лазні активності різняться у 10 разів. Можливо, утворення мінімально
необхідної для росту клітин кількості лізину забезпечується ~ 5 оди-
ницями активності ДАП-декарбоксилази. Не знаходить пояснення факт,
чому 40 одиниць активності ферменту дозволяють синтезувати як мі-
німально припустиму, так і у 5 разів більшу кількість лізину, особли-
во яікщо взяти до уваги, що лізин у концентрації 2 мМ практично ціл-
итома активність аспартаткінази, ДАП-декарбоксилази, вміст ДАП та лізину
безклітинних екстрактах різних штамів S. bovis
Активність ферментів Концентрація
Штам Аспартаткіназа,
нмоль-хв-^мг""1
білка
— 1
ДАП - декарбоксил а-
за, мкмоль-хв~ 1 X ДАП, мкг/мл Лізин, мкг/мл
Х м г — 1 білка
г-1
4-1
4*4/9»
4<6/2І
417/3
417/0
59/21
8В
і д е
2,2*0'
2,2:2»
3,69
Οι,80
1,92
0,4'7
1,64·
2,212
3,7
49,0
43 J'
4-0,0»
ЗЮ.9
5,3»
412,1'
4'4,7
16,8
41
.199
741
'199
416
190'
>14,
212·
107
46
б»
20
95/
20
39
11218
BM 1)1'4'
АСШ/86'
98 ISSN 0233-7657. БІОПОЛІМЕРИ І КЛІТИНА. 1992. Т. 8. № З 7-2-55 97
4
ком пригнічує ДАП-декарбоксилазну активність [14]. За таких умов
рівень активності у 40 одиниць є значною мірою» пригніченим.
Чималу роль у накопиченні лізину грає пул його безпосереднього
попередника мезо-ДАП. За рівних ДАП-декарбоксцлазних активнос-
тей більш високу концентрацію лізину тестували в тих безклітинних
екстрактах, які містили більші кількості мезо-ДАП.
На засаді вищенаведеного можна зробити висновок, що останній
етап утворення лізину у клітинах S. bovis контролюється складним ре-
гуляторним механізмом, з'ясування характеру якого потребує подаль-
ших досліджень.
Проведене тестування різних штамів S. bovis зупинило наш вибір
на культурі А024/85. Маючи добрі характеристики у плані фермента-
ції лізину, А024/85 виявляє високу α-амілазну активність, що вже
дозволило використати даний штам у біотехнології [15].
Вміст лізину у клітинах А024/85 також відрізняє даний штам се-
ред інших організмів мікрофлори рубця [16], вказуючи на перспек-
тивність використання досліджуваної культури для забезпечення пот-
реби жуйних тварин у лізині/ Проте зазначений рівень накопичення
лізину не дозволяє розглядати А024/85 як можливий промисловий
продуцент цієї амінокислоти.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
І
1. Rees W. D., Flint Η. J., Fuller Μ. F. A molecular biological aproach to reducing die-
tary amino acid needs/ /J . Biotechnol.— 1990.—8, N 7.—P. 629—633.
2. Nakayama K. Lysine//Comprehensive biotechnology.— New YorkiPergamon pressy
1985.— Vol. 3.— P. 607—620.
3. Pat. 3708395 USA. Process for producing L-lysine/K. Nakayama, K. Araki.—Publ.
1979.
4. Amino acids/A. Kleemann, W. Leuchtenberger, B. Hoppe, ' H. Tanner/ /Ullmann's
encyclopedia of industrial chemistry.— Weinheim : VCH-Verlagsgesellschaft, 1985.·—
Vol. A2.— P. 57—97.
5. Chatterjee S. P., Banerjee A. K. Influence of B-vitamins on growth and extracellular
lysine accumulation by Bacillus megaterium Cl 119 // lnd. 3. Microbiol.— 1972.— 12,
N 2.—P. 142—146.
6. Chatterjee M., Chatterjee S. PBanerjee F. K. Dihydrodipicolinate synthase of lysine
excreting and non excreting strains of Bacillus megaierium // J. acta biotechnol.—
1990.— 10, N 4.—P. 382—384.
7. Chaudhri A., Mishra A. K., Nanda G. Lysine excretion by S-(2-aminoethyl)-L-cysteine
resistant mutants of Bacillus subtilis / / Acta microbiol. polJ—1983.— 32, N 1.—•
P. 37—45.
8. Chatterjee M., Chatterjee S. P., Banerjee F. K. Production of L-Iysine by double auxo-
trophic and AEC resistant mutants of Bacillus megaterium / /Res. and Ind.— 1990.—
35, N 2.—P. 133—137.
9. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram
quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / / J . Anal. Bio-
chem.— 1976.— 72, N 2.— P. 248—254.
10. Black S. Conversion of aspartic acid to homoserine//Meth. Enzymol.— 1962.— 5.—
P. 820—832.
11. White P. J., Kelly B. Diaminopimelate decarboxylase (E. coii) // Ibid.— 1971.— 17,
N 1.—P. 140—145.
12. Work E. Diaminopimelic acid//Ibid.— 1963.—6, N 3.—P. 624—634.
13. Базбырева Μ. H., Куцева JI. С. Спектрофотометріический метод определения лизи-
на в· культуральиой жидкости Brevibacterium 22//Прикл. биохимия и. микробиоло-
гия.— 1974.—-10, Nb 5.—С. 756—760.
14. Kalcheva Е. О., Faiziev М. M., Maluta S. S. The isolation and comparative analysis
of diaminopimelate decarboxylases, from Streptococcus bovis and Bacillus subtilis //
Biochem. and Biotechnol. Electronic Express.— 1991.— 1, N 4.— P. 7—14.
15. Pouzitie kolonizacneho preparatu Amylastim ν stimulacii bachoroveho typu tra-
venia mladat prezuvavcov / V. Kmet, G. I. Kalachnyuk, S. Konik et al . / /Veter. Med.—
1987.—32, N, 5.—P. 705—709.
16. ZMP-decarboxylase activity and lysine production by rurnen bacteria /1. Styriak,
E. 0 . Kalcheva, V. Kmet, S. S. Maljuta / / Arch. Anim. Nut r . - ' 1991.—38.—P. 317—
323.
Ін-т молекуляр. біології і генетики AH України, Київ Одержано 03.07.91
Ін-т мікробіології АН Узбекистану, Ташкент
Ін-т фізіології тварин САН, Кошице, ЧСФР
ISSN 0233-7657. БІОПОЛІМЕРИ І КЛІТИНА. 1992. Т. 8. № З 99
|