АНАЛИЗ ОСМОУСТОЙЧИВОСТИ ПРОТОПЛАСТОВ БАКТЕРИЙ В СВОБОДНОМ И ИММОБИЛИЗОВАННОМ СОСТОЯНИЯХ

УДК 612.51:631.461:576.8

  • Игнатенко Аркадий Васильевич – кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биотехнологии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: ignatenko_av @tut.by

Ключевые слова: бактерии, протопласты, иммобилизация, агар, осмоустойчивость, светорассеивание, биокалориметрия, биолюминесценция, биосенсорный анализ.

Для цитирования: Игнатенко А. В. Анализ осмоустойчивости протопластов бактерий в свободном и иммобилизованном состояниях // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 1 (253). С. 58–65. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-253-1-58-65.

Аннотация

В работе рассмотрена устойчивость протопластов к осмолизу в свободном и иммобилизованном в агаре состоянии методами светорассеивания, биокалориметрии и биолюминесценции с целью определения возможности применения протопластов для биосенсорного анализа водных сред. Изучение светорассеивания протопластов бактерий B. subtilis в физиологическом растворе (ФР) и присутствии различных концентраций сахарозы в диапазоне 0–30% показало, что оно связано как с увеличением размеров протопластов, так и с уменьшением их концентрации. Отмечены три стадии изменения светорассеивания при протопластировании бактерий B. subtilis и обсуждены их возможные причины. Анализ осмоустойчивости протопластов в иммобилизованном состоянии методом биокалориметрии показал 2-стадийный характер изменения их тепловыделения при помещении в ФР. Это объяснено с позиции теории стресса Селье как стрессовое и дистрессовое состояния протопластов. Анализ осмолиза протопластов методами биокалориметрии и биолюминесценции дал сходные результаты. Иммобилизация протопластов в агаре показала, что их осмоустойчивость возрастала, однако 0,7%-ный агар не обеспечивал их достаточную осмоустойчивость и только 2%-ный агар позволял заменить гипертоническую среду на гелевое окружение, что дало возможность использовать протопласты в составе биосенсорных устройств.

Список литературы

  1. Юркова И. Л. Биоаналитика. Минск: БГУ, 2017. 359 с.
  2. Тернер Э., Карубе И., Уилсон Дж. Биосенсоры: основы и приложения. М.: Мир, 1992. 614 с.
  3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / под ред. О. П. Мелехова, Е. И. Сарапульцева. М.: Академия, 2010. 288 с.
  4. Ферментные биосенсоры для экспресс-анализа содержания глюкозы, этанола и крахмала в ферментационных средах / А. Е. Китова [и др.] // Микробные биокатализаторы и перспективы развития ферментных технологий в перерабатывающих отраслях АПК. М.: Пищепромиздат, 2004. С. 255–262.
  5. Фармацевтическая биотехнология / под ред. Д. В. Моисеева. Витебск: ВГМУ, 2019. 293 с.
  6. Fedorova G. I. Properties of bacterial protoplasts and spheroplasts // Bull. Exp. Biol. Med. 1969. No. 68. P. 66–69. DOI: 10.1007/BF00808984.
  7. A role of latent, difficultly cultivated or non-cultivated persistent bacteria in human pathology / I. V. Eliseeva [et al.] // Annals of Mechnikov’s Institute. 2006. No. 1. P. 12–46.
  8. Яковенко К. Н., Троицкий Н. А. Протопласты микроорганизмов. Минск: Наука и техника, 1985. 160 с.
  9. Игнатенко А. В. Биокалориметрический анализ безопасности водных сред с помощью протопластов бактерий // Биотехнология: взгляд в будущее: материалы III Междунар. науч.-практ. конф.: Ставрополь, 28 апр. 2017 г. Ставрополь, 2017. С. 267–271.
  10. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы / под ред. Дж. Вудворда. М.: Мир, 1988. 215 с.
  11. Игнатенко А. В. Микробиологические методы контроля качества пищевых продуктов. Минск: БГТУ, 2015. Ч. 2. 202 с.
  12. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. М.: Альянс, 2004. 424 с.
  13. Биофизика / В. Ф. Антонов [и др.]. М.: Владос, 1999. 288 с.
Поступила 24.11.2021