Накопление полигидроксиалканоатов в клетках родококков при несбалансированном росте

Автор: Максимова Ю.Г., Бурлуцкая Е.Ю.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Статья в выпуске: 4, 2016 года.

Бесплатный доступ

Определено общее содержание полигидроксиалканоатов (ПГА) в клетках штаммов бактерий рода Rhodococcus при периодическом двустадийном росте на полноценной и лимитированной по источнику азота или фосфора среде культивирования с разными источниками углерода. Методом фазо-во-контрастной световой микроскопии изучена морфология бактериальных клеток при несбалансированном росте. Не было обнаружено значимых различий в накоплении этих запасных питательных веществ как при росте изученных штаммов на разных источниках углерода, так и на средах, лимитированных по азоту или фосфору. Показано, что R. ruber П5-8 накапливает наибольшее количество ПГА на среде, лимитированной по фосфору, при росте на бутирате и ацетате натрия в качестве источника углерода - 312.5 и 466.7 мкг/мг соответственно. При росте R. ruber П5-8 на среде, дефицитной по азоту, отмечается заметное изменение морфологии, которое выражается в неравномерных утолщениях клеток. Наибольшее накопление биомассы R. ruber П5-8 (до 9.4 мг АСБ/мл) наблюдается при росте на среде, лимитированной по фосфору, с бутиратом натрия в качестве источника углерода.

Еще

Полигидроксиалканоаты, родококки, цитоплазматические включения, запасные питательные вещества, морфология бактериальной клетки

Короткий адрес: https://sciup.org/147204793

IDR: 147204793

Список литературы Накопление полигидроксиалканоатов в клетках родококков при несбалансированном росте

Бояндин А.Н. и др. Синтез резервных полигидроксиалканоатов светящимися бактериями//Микробиология. 2008. Т. 77, № 3. С. 364-369
Волова Т.Г. и др. Биосинтез многокомпонентньгх полигидроксиалканоатов бактериями Wautersia eutropha//Микробиология. 2007. Т. 76, № 6. С. 797-804
Волова Т.Г., Шишацкая Е.И. Разрушаемые биополимеры: получение, свойства, применение. Красноярск, 2011. 392 с
Ившина И.Б. и др. Биокатализаторы многофункционального назначения на основе ресурсного потенциала коллекции алканотрофов//Инновационные биотехнологии в странах ЕвраАзЭС. Минск, 2011. С. 105-119
Ившина И.Б., Пшеничнов Р.А., Оборин А.А. Пропанокисляющие родококки. Свердловск, 1987. 125 с
Осипова И.А., Ремезовская Н.Б., Максимов А.Ю. Биотрансформации, катализируемые эстеразами в гетерогенных системах//Российский иммунологический журнал. 2015. Т. 9(18), № 2(1). С. 744746
Соляникова И.П. и др. Бактерии рода Rhodococcus -перспективные деструкторы устойчивых поллютантов для очистки сточных вод//Вода: химия и экология. 2010. № 4. С. 18-26
Anderson A.J., Dawes E.A. Occurrence, metabolism, metabolic role, and industrial uses of bacterial polyhydroxyalkanoates//Microbiological reviews. 1990. Vol. 54, № 4. P. 450-472
Anderson A.J. et al. Biosynthesis of poIy(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) in Rhodococcus ruber//Canadian Journal of Microbiology. 1995. Vol. 41 (Suppl. I). P. 4-13
Bengtsson S. et al. Production of polyhydroxyalkanoates by activated sludge treating a paper mill wastewater//Bioresource Technology. 2008. Vol. 99, № 3. P. 509-516
Biros Y. et al. Effect of acetate to biomass ratio on simultaneous polyhydroxybutyrate generation and direct microbial growth in fast growing microbial culture//Bioresource Technology. 2014. Vol. 171. P. 314322
Cavaille L. et al. Polyhydroxybutyrate production by direct use of waste activated sludge in phosphoruslimited fed-batch culture//Bioresource Technology. 2013. Vol. 149. P. 301-309
Cha S.-H. et al. Characterization of polyhydroxyalkanoates extracted from wastewater sludge under different environmental conditions//Biochemical Engineering Journal. 2016. Vol. 112. P. 1-12
Colombo B. et al. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) production from fermented cheese whey by using a mixed microbial culture//Bioresource Technology. 2016. Vol. 218. P. 692-699
Dalal J. et al. Evaluation of bacterial strains isolated from oil-contaminated soil for production of polyhydroxyalkanoic acids (PHA)//Pedobiologia. 2010. Vol. 54, № 1. P. 25-30
Hernandez M.A. et al. Biosynthesis of storage compounds by Rhodococcus jostii RHA1 and global identificationof genes involved in their metabolism//BMC Genomics. 2008. Vol. 9. P. 600-614
Ke Y. et al. Reactive blends based on polyhydroxyalkanoates: Preparation and biomedical application//Materials Science and Engineering C. 2016. URL: http://dx.doi.o DOI: rg/10.1016/j.msec.2016.03.114
Kim T.-W., Park J.-S., Lee Y.-H. Enzymatic characteristics of biosynthesis and degradation of poly-β-hydroxybutyrate of Alcaligenes latus//Journal of Microbiology and Biotechnology. 1996. Vol. 6, № 6. P. 425-431
Lee W.S. et al. Strategy for the biotransformation of fermented palm oil mill effluent into biodegradable polyhydroxyalkanoates by activated sludge//Chemical Engineering Journal. 2015. Vol. 269. P. 288-297
Manna A., Banerjee R., Paul A.K. Accumulation of poly(3-hydroxybutyric acid) by some soil Streptomyces//Current Microbiology. 1999. Vol. 39, № 3. P. 153-158
Matias F. et al. Polyhydroxyalkanoates production by actinobacteria isolated from soil//Canadian Journal of Microbiology. 2009. Vol. 55. P. 790-800
Marang L. et al. Butyrate as preferred substrate for polyhydroxybutyrate production//Bioresource Technology. 2013. Vol. 142. P. 232-239
Mozejko-Ciesielska J., Kiewisz R. Bacterial polyhydroxyalkanoates: Still fabulous?//Microbiological Research. 2016. Vol. 192. P. 271-282
Nishioka M. et al. Production of poly-p-hydroxybutyrate by thermophilic cyanobacterium, Synechococcus sp. MA19, under phosphate-limited conditions//Biotechnology Letters. 2001. Vol. 23, № 14. P. 10951099
Panda B., Sharma L., Mallick N. Poly-p-hydroxybutyrate accumulation in Nostoc muscorum and Spirulina platensis under phosphate limitation//Journal of Plant Physiology. 2005. Vol. 162, № 12. P. 1376-1379.
de Philippis R. et al. Factors affecting poly-β -hydroxybutyrate accumulation in cyanobacteria and in purple non-sulfur bacteria//FEMs Microbiology Reviews. 1992. Vol. 103, № 2-4. P. 187-194
Pieper U., Steinbuchel A. Identification, cloning and sequence analysis of the poly(3-hydroxyalkanoic acid) synthase gene of the gram-positive bacterium Rhodococcus ruber//FEMS Microbiology Letters. 1992. Vol. 75, № 1. P. 73-79
Quillaguamtan J. et al. Synthesis and production of polyhydroxyalkanoates by halophiles: current potential and future prospects//Applied Microbiology and Biotechnology. 2010. Vol. 85, № 6. P. 1687-1696
Ratcliff W.C., Kadam S.V., Denison R.F. Poly-3-hydr-oxybutyrate (PHB) supports survival and reproduction in starving rhizobia//FEMS Microbiology Ecology. 2008. Vol. 65, № 3. P. 391-399
Saharan B.S., Grewal A., Kumar P. Biotechnological production of polyhydroxyalkanoates: a review on trends and latest developments//Chinese Journal of Biology. 2014. URL: http://dx.doi.o802984 DOI: rg/10.1155/2014/
Sudesh K., Abe H., Doi Y. Synthesis, structure and properties of polyhydroxyalkanoates: biological polyesters//Progress in Polymer Science. 2000. Vol. 25. P. 1503-1555
Trainer M.A., Charles T.C. The role of PHB metabolism in the symbiosis of rhizobia with legumes//Applied Microbiology and Biotechnology. 2006. Vol. 71, № 4. P. 377-386
Venkateswar Reddy M. et al. Pseudomonas otitidis as a potential biocatalyst for polyhydroxyalkanoates (PHA) synthesis using synthetic wastewater and aci-dogenic effluents//Bioresource Technology. 2012. Vol. 123. P. 471-479
Venkateswar Reddy M., Venkata Mohan S. Influence of aerobic and anoxic microenvironments on polyhydroxyalkanoates (PHA) production from food waste and acidogenic effluents using aerobic consortia//Bioresource Technology. 2012. Vol. 103, № 1. P. 313-321

Еще

Статья научная