Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1- Обзор литературы 8
L L Регуляция процессов метаболизма дрожжевых организмов
в зависимости от условий их культивирования 8
1.1.1. Влияние состава питательной среды на биохимические
процессы в клетках дрожжей 16
1.2. Применение нетрадиционных источников в составе
питательной среды для культивирования дрожжей 22
1.2Д. Геотермальная вода как источник органических
и минеральных компонентов питательной среды для
выращивания дрожжевых организмов 26
Глава 2. Экспериментальная часть 30
2.1. Объекты исследования 30
Состав среды культивирования З I
Постановка эксперимента 34
Проведение биохимического анализа 34
Определение активности ферментов 34
Определение общего содержания фосфора 37
Определение суммарного количества нуклеиновых кислот 38
Определение общего содержания углеводов 39
Определение трегалозы 39
Определение легкогидролизуемьтх углеводов 40
Определение общего содержания липидов 40
Определение суммарного содержания фосфолипидов 41
Изучение люминесцентных спектров дрожжей 42
Морфологические исследования 42
Определение биотехнологических показателей 43
Статистическая обработка результатов 44
Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение 45
3.1. Исследование биохимических особенностей дрожжей
S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503 в зависимости
от состава питательной среды 45
Влияние состава питательной среды на ферментативную активность исследуемых штаммов 45
Исследование общего содержания фосфора и нуклеиновых кислот в биомассе дрожжей
в зависимости от состава среды культивирования 52
3.1.3. Изучение показателей углеводного обмена дрожжей
в зависимости от состава среды культивирования 57
3.1.4. Влияние состава питательной среды па липидньпі обмен
дрожжей S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503 62
3.2. Исследование люминесцентных свойств дрожжей
S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503
в зависимости от состава питательной среды 68
3.3. Влияние состава питательной среды па некоторые
морфологические и бнотсхнологнческие свойства
дрожжей S- oviformis Y-2635 и S- cerevisiae Y-503 77
Сравнительная характеристика морфологических свойств дрожжей в зависимости от условий культивирования 77
Влияние геотермальной воды в составе питательной среды на биотсхнологическис свойства штаммов
S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503 85
Выводы 92
Литература 93
Введение к работе
Актуальность- Известно, что дрожжевая клетка обладает отличительной способностью к регулированию биохимических процессов в зависимости от условий культивирования [Крстович, 1986]. Регуляторные механизмы, определяющие скорость роста дрожжей и находящиеся на многих уровнях организации дрожжевой клетки, связаны прежде всего с составом питательной
СреДЫ.
Ранее было установлено, что минеральные и органические компоненты подземных вод, обладающие большим химическим потенциалом и являющиеся стимуляторами физнолого-биохимических процессов в живой клетке, могут быть использованы в качестве нового источника питания дрожжевых организмов [А.с. 1730140, 1992; Абрамов и др., 1995, 1998, 1999, 2000]. На этой основе были разработаны эффективные технологии с использованием геотермальной воды пефенольного класса в составе среды культивирования, позволившие получить высоко качественные прессованные и сушеные хлебопекарные дрожжи [Патент 2084519, 1997; Патент 2151795, 2000], Биологически активные соединения геотермальной воды в составе меласснои питательной среды при определенных условиях культивирования способствовали получению нового штамма S. oviformis Y-2635, который содержит оптимальное количество свободных аминокислот, минеральных веществ, водорастворимых витаминов [Исламова, 2002; Патент 218S232, 2002]. Однако ряд биохимических показателей S. oviformis Y-2635, определяющих биологическую ценность дрожжей, остается неизученным. Кроме того, большой интерес представляет исследование особенностей биохимических механизмов дрожжевых клеток при воздействии различных компонентов питательной среды в процессе периодического культивирования. В настоящей работе мы пытались выяснить, каким образом геотермальная вода в составе питательной среды влияет на биохимические процессы и активность ферментов нового штамма S. oviformis Y-2635 и традиционно используемых в хлебопекарном производстве дрожжей S. ccrevisiae Y-503,
Цель и задачи исследования. Основной целью работы является изучение влияния геотермальной воды в составе питательной среды на биохимические и технологические свойства дрожжей Saccharomyces ovitormis Y-2635 и Saccharomyces cerevisiae Y-503.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи;
Исследование активности ферментов: а-глюкозидазы, р-фруктофуранозидазы; алкогольдегидрогеназы, протеиназы, глюкоамилазьт штаммов S. ovifonnis Y-2635 и S. ccrcvisiac Y-503 в зависимости от состава среды культивирования: с содержанием геотермальной воды и стандартной питательной среды;
Выяснение влияния геотермальной воды в составе питательной среды на количественное содержание нуклеиновых кислот и фосфора в биомассе дрожжей S. ovifonnis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503;
Определение общего содержания и легкогидролизусмых углеводов, трегалозы, общего содержания липидов и фосфолипидов в биомассе дрожжей в зависимости от состава питательной среды;
4_ Изучение влияния состава питательной среды на люминесцентные свойства, морфологические и бнотехнологические характеристики дрожжей S. ovifonnis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503.
Научна» новітнії. Впервые установлена возможность регуляции агс-тивноети ферментов гидролитического комплекса дрожжей S. ovifonnis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503 биологически активными веществами геотермальной воды в составе среды культивирования.
Установлено, что содержание фосфора, липидов, фосфолипидов, запасных углеводов в биомассе дрожжей S. ovifonnis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503 повышается при воздействии комплекса минеральных и органических компонентов геотермальной воды в составе питательной среды при периодическом культивировании.
Впервые исследованы люминесцентные свойства штаммов S, oviformis Y-2635 и 3, cerevisiae Y-503, отражающие функциональное состояние клетки в зависимости от состава питательной среды.
Установлено, что минеральные и органические соединения геотермальной воды нефенольного класса в составе питательной среды способствуют стабилизации морфофизиологического состояния дрожжевых клеток исследуемых штаммов, а также улучшению их биотехнологических показателей.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные экспериментальные данные позволяют расширить представление о механизме влияния биологически активных веществ геотермальной воды в составе питательной среды на особенности биохимических, физиологических процессов, морфологии дрожжей.
Штамм S. oviformis Y-2635, культивируемый на питательной среде с содержанием геотермальной воды нефенольного класса, обладает высокой ферментативной активностью, что представляет значительный интерес для повышения эффективности производства прессованных хлебопекарных дрожжей.
Основные положении диссертационной работы, выдвигаемые на защиту:
Внесение геотермальной воды в состав среды культивирования существенно влияет на активность ферментов углеводного и азотистого обмена дрожжей S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503.
Использование геотермальной воды в составе питательной среды повышает содержание фосфора, углеводов и липидов в биомассе исследуемых штаммов дрожжей.
Геотермальная вода в составе среды культивирования влияет на морфологические характеристики дрожжевых клеток и биотехпологические показатели штаммов S. oviformis Y-2635 и S. cerevisiae Y-503.
Апробация работы. Результаты диссертационтюй работы докладывались и обсуждались на:
между народной конференции «Достижения биотехнологии на благо будущего челоиечеетна» (Самарканд, 2001);
XVI научно-практической конференции по охране природы Дагестана (Махачкала, 2001);
II международной научной конференции и выставке «Биотехнология - охране окружающей среды» (Москва, 2004).
Публикации, По материалам диссертации опубликовано 11 работ и получен патент РФ.
