Содержание к диссертации
Введение
Глава I . О липидах микроорганизмов 12
1. Краткая сравнительная характеристика липидов про- и эукариот 13
2. Практическое значение микробных липидов. .18
3. функциональное значение липидов в клетке 20
Глава II . Полярные липиды грибов 25
1. Фосфолипиды грибов 25
Содержание, состав и функциональное значение фосфолипидов ...25
Жирные кислоты грибных фосфолипидов 29
Биосинтез фосфолипидов у грибов 31
2. Гликолипидн грибов 33
Безазотистые гликолипидн .33
Другие гликолипидн грибов .36
Гликосфинголипиды грибов .37
Пути биосинтеза гликолипидов у грибов 40
Глава III. Некоторые аспекты биосинтеза жирных кислот у грибов 42
Глава ІV. О влиянии отдельных компонентов сред на состав и содержание липидов у грибов 48
- Краткая сравнительная характеристика липидов про- и эукариот
- функциональное значение липидов в клетке
- Фосфолипиды грибов
- Гликолипидн грибов
Введение к работе
Актуальность проблемы. Липиды микроорганизмов давно привлекают внимание исследователей. Особенно возрос интерес к изучению процессов липогенеза за последние годы. В первую очередь это вызвано возможностью практического использования микробных липидов. В свете задач, намеченных ХХУІ съездом КПСС и Продовольственной программой, необходимым является замена пищевых растительных масел, расходуемых на технические нужды, жирозаменителями, вырабатываемыми из непищевого сырья. В связи с этим, проблема получения липидов с использованием в процессах биотехнологии микроорганизмов вполне актуальна. В ряде отраслей народного хозяйства ( пищевой, кондитерской, медицинской и др.) широко применяются растительные фосфатиди, и существует необходимость использования аналогичных фосфо-липидов из других природных источников. В качестве перспективных продуцентов липидов можно рассматривать мицелиальные грибы, обладающие высокой липогенной активностью, а также составом жирных кислот и фосфолипидов близким растительным маслам. Физиологический подход к регулированию процессов липогенеза у грибов может быть использован для направленного синтеза и получения липидов нужного состава.
Другой аспект проблемы связан с исследованием функциональной роли липидов в клетке. Изучение физиологических особенностей микроорганизмов, как указывал академик В.Н.Шапошников ( I960), включает не только констатацию образования определенных продуктов, но и выяснение их биологического смысла. В настоящее время липиды рассматриваются как физиологически активный компонент клетки: они играют важную роль в функционировании биомембран, в процессах регуляции метаболизма и адаптации клеток к изменяющимся условиям обитания. Выяснению функциональной значимости липидного компонента клетки аосвящены исследования динамичности мембранных липидов в различных физиологических условиях. Работы в этой области выполнены как с клетками животных тканей, так и с представителями микроорганизмов, главным образом, прокариотной организации. У мицелиальных грибов вопросы взаимосвязи липогенеза, в частности синтеза полярных липи-дов, с физиологическими особенностями аультур практически не изучены. Эта проблема включает исследование состава липидов микроорганизмов в связи с условиями их существования, в том числе, зависимость процессов липогенеза от различного снабжения клеток источниками питания (С, Ы,Р и др.). Наибольшее количество работ посвящено изучению влияния углеродного и азотного питания на синтез липидов у грибов. Сведения о влиянии фосфатов на процессы липогенеза малочисленны. Известно, что фосфор является определяющим элементом в важнейших процессах жизнедеятельности, протекающих в клетке: функционировании систем преобразования энергии, синтезе фосфолипи-дов, вторичных метаболитов и др. В связи с этим, заслуживает внимания изучение синтеза липидов грибами в условиях различного обеспечения фосфатами.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось изучение процессов липогенеза в связи с особенностями развития некоторых представителей мицелиальных грибов на средах с различным содержанием фосфатов.
В работе были поставлены следующие экспериментальные задачи:
1. Изучить на примере BEcLkesPeo. tritporo. влияние экзогенного фосфора на синтез клеточных липидов, в том числе полярных, являющихся основным компонентом липидного слоя мембран.
2. Определить характер влияния концентрации фосфатов в среде на состав и содержание жирных кислот в липидах Ь2. tri&pora.
3. Выявить взвимосвязь процессов липогенеза с другими физиолого биохимическими и морфологическими особенностями клеток гриба в зависимости от различного обеспечения фосфатами.
4. Исследовать наряду с липидами 6. trLspora. фракционный и жирнокислотный состав липидов у представителей других таксонов грибов при культивировании на средах с различным содержанием фосфатов.
5. Учитывая возможное практическое использование липидов, провести испытание полученных нами образцов грибных липидов совмесино с Институтом питания АМН СССР и ЦНИГРИ.
Научная новизна работы. В результате изучения процессов липоген неза у ряда мицелиальных грибов, решены следующие задачи:
- впервые у мицелиальных грибов выявлены особенности липогене-зн, обусловленные различной обеспеченностью клеток фосфатами;
- обнаружено, что в процессе синтеза липидов de novo в клетках Ы. trispora. образуются ранее не описанные гликолипиды, отличные от цереброзидов. Показано, что дефицит фосфатов в среде стимулирует синтез гликолипидов, которые являются в этих условиях преобладающими компонентами мембранных липидов, при одновременном значительном снижении доли фосфолипидов в составе полярных липидов;
- аналогичные по хроматографической подвижности фракции гликолипидов обнаружены в составе полярных липидов грибов pp. Єпіото рМ orCLiAHerna.rLcL, Curvuo-rlcL} Asperoiitus, РепІсіІІісит.
- впервые наблюдали электронно-микроскопическую картину модификации мембранного аппарата клетки (эндоплазматический ретикулум) и клеточной стенки BLtrLspora в процессе цитодифференциации гриба на средах с различным содержанием фосфатов;
- впервые у исследуемого гриба описаны фракции ліолифосфатов (Ш ). При этом, установлена обратная корреляция между уровнем высокомолекулярных ПФ 4-ой фракции ШФ4) и потреблением глюкозы из среды, а также сопряженность синтеза ШБ с синтезом гликолипидов. Присутствие последних в составе полярных липидов ввррелировало с накоплением полисахаридов (нейтральных Сахаров). На основании
- выявленных корреляций предполагается одна из возможных функций гликолипидов в клетке, а именно, участие этих соединений в синтезе полисахаридов;
- предложена математическая модель для описания зависимости синтеза обнаруженных у Bi.tnspora. гликолипидов от концентрации фосфора в среде и свободного ортофосфата в мицелии;
- показано, что у грибов с преобладающим синтезом пальмитиновой (C-J- .Q) и линолевой (Cjg;2) жирных кислот, содержание C-rg.2 кислоты зависит от уровня фосфора в среде и фосфолипидов в клетках.
Таким образом, установлено, что фосфор может быть регулятором синтеза полярных липидов и некоторых жирных кислот у мицелиальных грибов.
Практическая ценность работы. Показано, что увеличение концентрации фосфатов в среде способствует преимущественному синтезу фосфолипидов в составе полярных липидов на фоне усиленного липоге-неза. При этом, ненасыщенность липидов заметно повышается. Полученные результаты могут быть применены в случае использования 51. trisporo. как продуцента липидов, в частности фосфолипидов, для получения пищевых и медицинских препаратов. Отсутствие токсичности липидов гриба показано в Институте питания АМН СССР.
Результаты по влиянию концентрации фосфатов в среде на синтез каротина могут быть использованы в практике получения в -каротина ИЗ МИЦеЛИЯ Ы trispora.,
Данные о повышенном синтезе полисахаридов в клетках ВС tri .pora при дефиците фосфатов в среде целесообразно учитывать в процессах получения грибных полисахаридов, привлекающих все больший интерес, в частности, как антикоагулянты крови и возможные противоонкоген-ные агенты.
Показана пригодность липидов, выделенных из отходов антибиотического производства (биомасса получения пенициллина) для использования в технических целях.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Международном симпозиуме ФЕМО "Регуляция микробного метаболизма факторами внешней среды" (Пущино-на-Оке, июнь 1983г.), на научно-теоретической конференции молодых ученых-микробиологов (Ташкент, ноябрь 1983 г.), на Всесоюзном семинаре "Закономерности роста микроорганизмов" (Пущино-на-Оке, декабрь 1983 г.),на совещании по цитологии микроорганизмов (Пущино-на-Оке, декабрь 1984 г.).
Публикации. По материалам диссертации имеется 7 публикаций.
Краткая сравнительная характеристика липидов про- и эукариот
Из всех микробных липидов бактериальные липиды к настоящему времени исследованы наиболее полно. Они, главным образом, имеют значение как структурные и функционально активные компоненты биомембран, а также могут служить энергетическим материалом (Ієяпагг - 14 1966,1970; Cronan, 1978).
Жирные кислоты являются неотъемлемой составной частью липидов клетки. Бактериальные жирные кислоты достаточно детально изучены, они обычно содержат от 10 до 20 атомов углерода (преимущественно 14 - 18) и структурно более разнообразны, чем жирные кислоты высших организмов. Кроме насыщенных жирных кислот с неразветвленными цепями, встречаются и иногда даже преобладают жирные кислоты, содержащие гидроксил, метил (изо- и антеизо-серии, содержащие метиловые группы соответственно yw-Іи v -2 атомов углерода), а также крайне необычные жирные кислоты, содержащие циклопропановое кольцо. Эти циклические соединения имеют различную длину цепей и, вероятно, также характерны для бактерий как и мурамовая кислота, однако их функция неизвестна (О Лири,1977;Васюренко,1980$. Ненасыщенные жирные кислоты представлены почти исключительно кислотами с одной двойной связью, в основном гексадекеновой (Cyg.-r) и октадекеновой (С18:1) кислотами (O Lear , 1967,1975; ОоЩіпе, 1972; 1/acг 1,1973; Lechevadier, 1977).Бактерии в большинстве случаев лишены полиненасыщенных жирных кислот, которые типичны для липидов эукариотных организмов.
Для липидного состава бактерий и актиномицетов характерен ряд особенностей: они содержат лишь небольшие количества свободных жирных кислот и ацилглицеролов, а наибольшую часть бактериальных липидов (60 - 95$) составляют фосфолипиды (Конова, 1983; Коронелли, 1984; Goldfine, 1972; l/aezi., 1973). При этом, в их составе практически отсутствуют фосфатидилхолин и другие сильно метилированные азотсодержащие фосфолипиды. Для мембран прокариот характерно также отсутствие стеролов, типичных для эукариот (Агре,Калакуцкий, 1972; Конова,1979; Г Kama, 1967; Дт&гоп,Ріегіп$ег9 1973; С г опап, 1978). В литературе обсуждались сведения об обнаружении стеролов и фосфатидилхолина у ряда представителей прокариот, в частности у актиномицетов (Ефимова с соавт.,1979; Конова, 1983;Leс/х?vaster, 1977; Bairoiov,Ber s n,l978).
Наибольшую часть фосфолипидов многих прокариот составляют фосфатидилэтаноламин, фосфатидилглицерол,и дифосфатидилглицерол, или кардиолипин. Вторым обширным классом полярных липидов прокариот являются гликолипиды, которые могут быть подразделены на две большие группы: гликозилдиглицериды и ацилированные сахара (5baw, I97Q; Olea-rw , 1975; Pask-Hyghes etai. 1977). Гликолипиды тликозилдиацилглице-рольного типа свойственны в основном Грам-положительным бактериям, однако имеются сообщения, что при низком содержании фосфолипидов преобладающими липидными компонентами некоторых псевдомонад являются гликолипиды {Wi2kinson7 1968,1969). Имеется две группы микроорганизмов, где гликолипиды являются преобладающими компонентами мембран: I) микоплазмы и L -формы, 2) термофилы (5Aaw, 1970). Облигатная термофильная ацидофильная микоплазма Thermopcasma acLdopWum{ ( LanoworiKu eioi.? 1972) и ацидофильная термофильная серу окисляющая бактерия Зи.ЦоРоЬи acldocatdarius ( Lano worthy et.ad., 1974) содержат соответственно 25 и 67# гликолипидов от суммы липидов. При повышении температуры культивирования Therm us ao.UQ.hcus с 50 до 75 наблюдается 2х-кратное увеличение уровня фосфолипидов и каротиноидов и 4х-кратное увеличение количества гликолипидов (Яо# el.ex.Lj 1971). Исследования на модельных мембранах показали, что сликолипиды значительно повышают ригидность фос-фолипидных бислоев {Sharom еі.&с., 1976). Очевидно эти соединения поддерживают целостность и функционирование мембраны при неблагоприятных условиях, таких как экстремальная температура, отсутствие клеточной стенки и др.
В клетках некоторых прокариот содержатся уникальные липидные соединения. Так, микобактерии, коринебактерии и нокардии имеют совершенно особые, свойственные только им гликолипиды, прежде всего, токсический "корд фактор" - диэфир трегалозы с общей формулой С18бНЗбО17 (0 Лири,1977; Коронелли,1984; UChevaber, 1977). У актиномицетов обнаружены необычные гликолипиды, содержащие в качестве углеводного компонента остатки изоальдобионовых кислот (Bat-ra.kov,BerQePson, 1978), а также бесфосфорные липиды, включающие в молекулу аминокислоту (Батраков с соавт.,1977; J{imara ei.cd., 1967; hovcLnati, 1971). В липидах Slreptomyces оеі\/о.сеи& обнаружен ранее неизвестный диольный фосфолипид (Конова, 1983; Ba.tra.hov, еіо.Є., 1974).
Наряду с липидами бактерий в течение многих лет интенсивно изучались липиды дрожжей и мицелиальных грибов. Имеются литературные сводки о многочисленных работах, характеризующих состав липидов у этих организмов (rvxWr?, 1973; WeeЫ, 1974,1980; Raifеде, 1980). В отечественных и ряде зарубежных работ большое внимание уделяется исследованию представителей 101.gom ceies пор. Мисого.2е& и nto mophlhoraPes (Дедюхина,1969; Бехтерева, 1973,1982; Попова,1980; \yrre.2t 1967,1968,1971), некоторых патогенных и непатогенных штаммов VertLti0tiu.m (Корнилова,Агеева, 1979), возбудителей пузырчатой головни (Завьялова,Кузнецов,1979; Мальдова с соавт.,1979).
функциональное значение липидов в клетке
Наименее изученной и наиболее интересной биологической проблемой является функциональное значение липидов в клетке. В настоя-щем обзоре сделана попытка кратко осветить основные сведения по этому вопросу.
В последние два 10-летия интенсивно исследуется роль липидов как структурных компонентов биологических мембран. Преобладающими компонентами мембран эукариот являются белки, которые составляют 41 - 54% от массы мембраны; 26 - 32% приходится на долю липидов. Мембрана представляет собой мозаику чередующихся глобулярных белков в состоянии геля и липидного бислоя, находящихся в поступательном движении (SinoerjNicohon , 1972).Мембранные белки представлены двумя типами: интегральными и периферическими. Первые составляют основную массу мембранных белков и не могут быть полностью отделены от окружающих их фосфолипидов. Периферические белки придерживаются одной из поверхностей мембраны за счет слабого нековалентного взаимодействия и после выделения обычно не содержат липидов.
Мембранные липиды - низкомолекулярные вещества амфипатической природы, построенные из двух частей: полярной "головки", несущей электрические заряды и длинных гидрофобных "хвостов". Следует заметить, что полярные головки всех глипидных молекул либо заряжены отрицательно, либо нейтральны, т.е. несут одновременно и отрицательный и положительный заряды. Положительно заряженные головки не встречаются. Уто чрезвычайно важно, т.к. суммарный заряд мембран решающим образом влияет на характер поведения клеток (Бергель - 21 сон, 1982). Наиболе характерными липидами мембран являются фос-фо- и гликолипиды. Существуют значительные различия в распределении липидов как в плоскости мембраны, так и между ее наружной и внутренней сторонами. Во всех изученных плазматических мембранах топологическая асимметрия липидов носит одинаковый характер: хо-лин-содержащие фосфолипиды сконцентрированы в наружной половине липидного бислоя, а этаноламин- и серин-содержащие фосфолипиды -- во внутренней половине (Островский,1977; Бергельсон,Барсуков, 1979; Бергельсон, 1982,1984; Pattcm,Keeno.n, 1975; Chopra,КЫРег, 1983). Микрогетерогенное распределение липидов имеет определенную физиологическую значимость. Сформулирована гипотеза "спаренного бислоя", согласно которой наружный и внутренний слои отвечают по-разному на такие воздействия, как изменение температуры, введение лекарственного препарата и др. При этом один из слоев увеличивается или сокращается по отношению к другому, в результате чего мембрана оказывается год напряжением и изменяется ее кривизна. Создание или снятие этого напряжения и является одной из форм передачи сигналов через мембрану (Бергельсон,1982).
Сахаросодержащие соединения (гликолипиды и гликопротеины) рассматриваются как важнейшие мембранные компоненты, особенно их специфически построенные и разветвленные полисахаридные цепи. Складывается впечатление, что именно сахарные компоненты мембран в значительной степени определяют такие явления как взаимодействие между отдельными клетками, рецепция физиологически активных веществ, способность клеток агрегироваться, принимать химические сигналы и др. (Кулаев,1979; Бергельсон, 1982;Crdcbky, Vicker , 1977). В опытах на модельных бислоях установлено, что гликолипиды, в частности цереброзиды, как правило, повышают электрическую устойчивость мембран к высокому напряжению и снижают их электростатическую емкость (CVowes et.al?., 1971).
Особое место среди функционально активных липидов занимают сте-ролы, присутствие которых является типичным для мембран эукариот. Подобно другим мембранным компонентам, стеролы (в частности холе-стерол) также асимметрично встроены в мембрану и локализованы преимущественно в наружном слое (F/s/?er, 1976; Уо.п Dljck et.aH., 1976). Исследования на липидных бислоях показали, что стеролы обладают двойственным эффектом: предотвращают образование кристаллических гелевых зон в мембране и в то же время ингибируют полную подвижность углеводородных цепей фосфолипидов, обеспечивая, таким образом, более стабильную жидкостную структуру на внутренней поверхности бислоя в широком диапазоне температур. Уто имеет огромное значение для нормальной работы биологических мембран, которые должны обязательно быть в состоянии жидкой пленки, чтобы обеспечить правильное функционирование мембранных белков и активный транспорт веществ в клетку (Бергельсон, 1982;Demel,cLelWuif, 1976). Показано также, что именно стеролы являются местом атаки полиено-вых антибиотиков ( Hiпsky e.t. о2.} 1968). Два основных компонента мембраны - белок и липид - находятся в постоянном взаимодействии. В настоящее время очевидно, что ак тивность большинства мембраносвязанных ферментов зависит от состо яния липидной фазы мембран, которое определяется составом липидов, их вязкостью, а также степенью их окисленности, связанной с про цессами перекисного окисления липидов (, Несмеянова,1973,1982; Бур лакова, 1977,1982; Островский, 1977; Green Jzacjottof ft, 1966; /Ы/i fiePd, Romeo, 1971; Finean, 1973).
Фосфолипиды грибов
В настоящее время точно установлено, что все фосфолипиды гри - 26 бов связаны с мембранными структурами. При этом совершенно очевид но, что фосфолипиды выполняют не только роль структурного компо нента биомембран, но являются активно функционирующими соединениями определяющими ряд жизненно важных процессов, протекающих в клетках. В отличие от бактерий, в которых фосфолипиды составляют 60-95% от суммы липидов, содержание фосфолипидов в мицелиальных грибах ко леблется в более широких пределах: 2,3% у Fusarium сиЫогит (Горбик с соавт.,1980), 3,6 - 6,7% у Alterпaria brassicic (Айзина с соавт.,1976), 16 - 30% у VertісіПінт dahliae (Кузне цов с соавт.,1977), 17,6 - 49% у отдельных видов аскомицетов (KushwahicL etaL, 1976; HiiLchlJ uroda, 1977; Sawicki, Pisano, 1977; Shimp.Kinsetta, 1977), 17,3 - 19,7% у представителей p.flucor Шитта. еі.аІ., 1971), 3,6 - 13% у других зигомице-тов (Баяджан с соавт.,1968; De Beft JacM, 1975). Значительный разброс процентного содержания фосфолипидов у различных представителей грибов можно объяснить тем, что исследованные культуры выращивались в неодинаковых условиях, а фосфолипиды выделялись различными методами. Кроме того, надо отметить, что в ряде работ нет дифференциального определения фосфолипидов в составе полярных липидов.Так, например, у грибов класса дейтеромицетов, в основном, определялись суммарные полярные липиды. В частности у 6 изученных штаммов p. Humicola полярные липиды составляли от 18,8 до 67,1% от суммы липидов (Ґіатта. ei.at, 1971). Высокое содержание полярных липидов было выявлено у Rhizopus arrhizus: 34 - 82% от суммарных липидов (Gunasekaran et. at, 1972) и некоторых видов аскомицетов: 31,2 - 44,4% (Митто. e.LaQ.y 1971).
Анализируя фосфолипидный состав мицелиальных грибов, Жак Oack.) 1966) пришел к выводу, что преобладающие фосфолипиды дрожжевых организмов свойственны и всем другим грибам ( Getz еіа$.у 1970; Steiner,Lester, 1972а, Ь ). Основными грибными фосфо - 27 -липидами являются: фосфатидилхолин (ФХ), фосфатидилэтаноламин (ФЭА), фосфатидилсерин (ФС), фосфатидилинозитол (ФИ) и дифосфати-дилглицерол (диФГ). Распространенный у прокариот и высших растений фосфатидилглицерол (ФГ), встречается у грибов гораздо реже. Необходимо отметить, что преобладающими.фосфолипидами большинства грибов являются ФХ и, ФЭА (Mummo. et.at., 1971). Так, ФХ может составлять 35 - 50%, а ФЭА - 14 - ЗЪ% от суммы фосфолипидов (бгеп-nan Ldset, 1978). Однако, В /me и Вгеппап (1975) не обнаружили ФХ в мицелиальной и спорофоровой стадиях базидиомицета flao,-ricus ftispoms. Несмотря на многолетние попытки, не удалось выявить ФХ и Фй в липидах аскомицета PuWi/faria puEulans (Merd mQery 1969). Возможно, прокариотная черта фактического отсутствия ФХ и ФИ иногда проявляется у грибов. Фосфолипиды грибов характеризуются относительно высоким содержанием ФС (4 - 20%) и ФИ (8 - 23%). Выявлена высокая динамичность ФИ у дрожжей {Angus,Lester, 1972). Показано, что Фй может подвергаться энзиматическому гидролизу с образованием деацилированной формы, а также деградировать до инози-тола, глицерола и фосфата, которые включаются в различные метаболические пути в клетке. Кроме того, в клетках дрожжей Sacchorom и -ces cerevisiae были обнаружены полифосфатидилинозитолы (полиФЙ), идентичные по структуре полиФЙ из мозга животных (Lester,Steiner, 1968; Sterner Ledeг, 1972а). Эти соединения представлены диФЙ и триФИ, которые находятся в соотношении ФИ : диФИ : триФЙ равном 140 : 4 : I. Характерными чертами полиФИ являются высокая скорость обмена их фосфатных групп и ярко выраженные анионные и гидрофильные свойства, которые резко отличают полиФЙ от других фосфолипидов. Эта группа веществ может играть весьма важную роль в регуляции проницаемости биомембран, транспорте различных веществ, в энергетичее-ком обеспечении активного транспорта и других процессах,протекающих в клетке (Третьяк,Лимаренко,1978). - 28 Для выяснения функционального значения отдельных фосфолипидов, был получен ряд жизнеспособных мутантов, дефектных по синтезу тех или иных фосфолипидов. Большинство работ подобного рода было про ведено с грибом Neurospora crassa фосфолипидный состав которо го может изменяться в широких пределах без глетальных последствий (Crocken , Д/#с, 1964). Установлены максимальные пределы вариаций в содержании отдельных фосфолипидов (% от суммарного фосфолипидно го фосфора): ФХ - 0,9-53,1; фосфатидилмонометилэтаноламин - 0,0 -55,5; фосфатидилдиметилэтаноламин - 0,0-53,9; ФЭА - 9,8-43,3; ФС - 1 7-10,4; Ш - 3,6-25,1 (Hubbard, Brodij 1975).Несмотря на эту широкую вариабельность относительных количеств индивидуальных фосфолипидов, 5 характеристик оставались постоянными: содержание кардиолипина, общее содержание фосфолипидов, суммарное содержание цвиттерионных фосфолипидов (ФХ,ФЭА и его производные), суммарное содержание анионных фосфолипидов (ФС и Фй) и отношение суммы цвит терионных к сумме анионных фосфолипидов. На мутанте inos было по казано, что когда содержание Ш снижалось до уровня ниже половины его обычного содержания в клетке, дефицит компенсировался эквимо лярным повышением уровня ФС. Подобное увеличение ФС было отмечено в инозитол-дефицитных клетках Saccharomtjces carbberaens iS ( Раб tauf,Jo mS0r?, 1970) и S.cerevisiae ( Becker, tester, 1977). При развитии N. crassa выявлена динамичность ФХ и ФЭА. Содержание указанных фосфолипидов изменялось таким образом, что сумма их ос тавалась постоянной (83%),(HaPP M h ,1961). Приведенные результаты позволяют предположить, что существует внутренний компенсаторный биосинтетический механизм, который поддерживает довольно постоянный вклад фосфолипидных компонентов в общий мембранный заряд.
Гликолипидн грибов
Гликолипиды грибов, не содержащие азот, могут быть подразделены на два больших структурных класса: I) гликозиды гидроксикис-лот и 2) ацилированные сахара и полиолы. Первая группа включает гидрокси жирные кислоты, присоединенные к углеводной части через гликозидную связь. Этот тип гликоли - 34 пидов встречается практически только у грибов. Хорошо известными соединениями этого класса являются софорозиды (.гидрокси жирные кислоты связанные гликозидно с дисахаридом софорозой) - экстра-целлюлярные продукты некоторых дрожжей. Их впервые обнаружили и подробно описали Стодола с сотрудниками (Stodota et.aL, 1967). Показано, что Candida booon ensis, продуцирует несколько типов софорозидов. Диацетилсофорозид часто присоединяется к дрожжевым: клеткам в виде кристаллов и может образовываться в количестве 0,5--1.0 г/1л среды (TuWoch e.t.a.} 1968а). Это соединение составляет около 50% экстрацеллюлярных гликолипидов, другие 10-15% приходятся на долю моноацетилсофорозидов, которые не кристаллизуются, а оседают на дно ростовой среды в виде вязких капель. Кроме того, С. $ одог/ел$/ образует софорозиды с ненасыщенными Cjg жирными кислотами и неацетилированные формы гликолипидов (sders, Light, 1972а). Интересно отметить, что за несколько дней до начала экскреции, софорозиды обнаруживаются кан внутриклеточные липиды (Esders,Lioht , 1972 h ).Остается невыясненным, являются ли гликолипиды в этом случае мембраносвязанными компонентами, или же частью многочисленных жировых капель, обнаруживаемых в клетках дрожжей.
Уникальный софорозид, представленный макроциклическим лактоном с двумя ацетатными группами, был выделен из Torucopsis, огорепаеп-Sis и l.apicoPo. {JuUoch eta?., 1968 & ). Липид образовывался в больших количествах, если к ферментационной среде добавляли метил-9-октадекеновую кислоту.
Исследования группы Лайна ( La mz. at at., 1972) внесли дополнительную информацию о грибных гликозил- окси жирных кислотах. Авторы описали моноглюкозил-оксиоктадекеновую кислоту из Asperej і ииъ nicer которая составляла примерно 6% от суммарных липидов и являлась преобладающим полярным липидом в организме при пониженно уровне фосфолипидов. Было высказано предположение, что гликолипи-ды могут брать на себя функцию фосфолипидов как структурных компонентов мембран в условиях, когда запас клеточных фосфолипидов истощается.
Ко второй группе безазотистых грибных гликолипидов относятся устилаговне кислоты - частично естерифицированные р -целлобиози-ды ряда головневых грибов (StodoPa. et.o., 1967). Дисахарид в -форме присоединяется гликозидно к гидроксигруппам дигидрокси-гексадекановой (устиловая кислота А) или тригидроксигексадекано-вой (устиловая кислота В) кислоте. Гидрокси кислота может быть ацетилирована или ацилирована. Эти уникальные гликолипиды представляют особый интерес, т.к. они, по-видимому, ответственны за антибиотическую активность головневых грибов UstiPaQo (Hashins, 1950).
При изучении липидного состава PoPusn orus s ua/ osus -- продуцента арахидоновой кислоты - были выделены углеводы, этери-фицированные жирными кислотами: олеиновой, линолевой, линоленовой. Основными углеводными компонентами были глюко-, галакто-, манно-и миксопиранозы. Выделенные соединения представляют интерес для медицины,т.к. увеличивают проницаемость биологических мембран для лекарственных препаратов (Брагинцева с соавт.,1983).
Некоторые виды дрожжеподобных грибов Rhodotorufa. продуцируют огромные количества экстрацеллюлярных липидов (1-2 г на 1л среды), которые состоят из смеси эфиров маннитола, арабитола и кси-литола и гидроксикислот {Stododa е±.а.} 1967$. Большинство гид-роксильных групп полиолов грибов ацетилированы, в отличие от бактерий, в которых эти группы свободны. Ацилглюкоза и другие ацили-рованные полиолы были выявлены у S.cerevisiae и A.hlsporus (Brennan etciLy 1974). Имеются доказательства присутствия аци-лированной трегалозы у Rpullulans. (Merdineer etaL, 1968), которая может иметь некоторое сходство с димиколилтрегалозой мико-бактерий, хотя, вероятно, структурно жирные кислоты намного проще у гриба.
Наиболее интересным примером гликолипидов ацилированного по-лиольного типа являютя ацилированные дисахариды, состоящие из ман-нозы и эритритола, найденные в грибах Udifaao /naudis. Этот липид может существовать внутриклеточно и как экстрацеллюлярный продукт, причем, на локализацию этого гликолипида влияют условия культивирования (Has k\ns.Qt.Ql., 1955).
