Роль гетерогенности популяции и фактора рН в природном явлении сверхсинтеза α-ацетолактата у продуцента диацетила Lactococcus lactis ssp. lactis bv. diacetylactis В2103/74

Автор: Л.Н. Котова, В.М. Серебренников, А.В. Глазунов

Страница: 28-38

Роль гетерогенности популяции и фактора рН в природном явлении сверхсинтеза α-ацетолактата у продуцента диацетила Lactococcus lactis ssp. lactis bv. diacetylactis В2103/74

Биотехнология, 2015, № 4, С. 28-38

УДК 577.151.52.547.442

Раздел:  «Продуценты, биология, селекция, генетическая инженерия»

Л.Н. Котова,  В.М. Серебренников,  А.В. Глазунов ^*

ФГУП “Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов” (ГосНИИгенетика),  Москва, 117545

e-mail:  glasunov@genetika.ru

Исследовали влияние факторов гетерогенности популяции и рН среды на обнаруженный нами эффект сверхсинтеза α-ацетолактата (АЛ) в культуре L. lactis bv. diacetylactis B2103/74. Природа ферментной системы, ответственной за этот эффект, способной существенно блокировать лактатдегидрогеназу (ЛДГ), перехватывая у нее до 80% NADH, и обозначенная нами как гемин-независимая электронпереносящая система (ГЕМНЭПС) неизвестна. Показано, что проявление эффекта маскировалось гетерогенностью культуры, причем особенно сильно в области околонейтральных значений рН 6,1 — 6,5. Установлено присутствие в популяции по меньшей мере трех типов диссоциантов, различавшихся по уровню активности ГЕМНЭПС и соответственно синтеза АЛ: активный диссоциант (накопление АЛ до 30 мМ), утративший ГЕМНЭПС неактивный диссоциант (АЛ не более 3 мМ) и диссоциант с промежуточной активностью (АЛ 15—17 мМ). Показано, что первостепенное значение в складывающейся общей картине метаболизма пирувата при разных рН и, в конечном итоге, в явлении сверхсинтеза имела активность ГЕМНЭПС при том или ином значении рН. Так, при рН 7,0 в силу низкой активности ГЕМНЭПС эффект сверхсинтеза не наблюдался и метаболизм пирувата протекал по гомомолочному типу. Однако в области рН 5,3—6,5 активность ГЕМНЭПС была настолько высокой, что это по­зволило ей взять на себя функцию главного регулятора окислительно-­восстановительного баланса NAD⁺/NADH и отвести ЛДГ минорную роль. Продуктивность ЛДГ- и ацетолактатсинтазного путей зависела от активности ГЕМНЭПС при том или ином рН, а продуктивность пируватдегидрогеназного пути — непосредственно от внешнего рН. Последняя была относительно высока в околонейтральной области (рН 6,0—6,5) и заметно снижена в нейтральной (рН 7,0) и в слабокислой (рН ≤ 6,0) зоне.

Ключевые слова:  ацетоин,  α-ацетолактат,  диацетил,  диссоцианты,  молочнокислые бактерии.

Полная версия данной статьи находится на сайте Российской научной электронной библиотеки по адресу:  http://elibrary.ru/item.asp?id=24339172

16.11.2015, 4208 просмотров.