Особливості окиснення етанолу продуцентом поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus К-4

Abstract

У клітинах штаму-продуцента поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus К-4, вирощеного на етанолі, визначено активність ключових ферментів С2-метаболізму. Показано, що окиснення етанолу й ацетапьдегіду у штаму К-4 здійснюється піролохінолінхінон(ПХХ)- і 4-нітрозо-N,N-диметиланілін (НДМА)-залежними дегідрогеназами. Активність НДМА-залежних ферментів була максимальною (100-300 нмоль хв-1 мг-1 білку) у ранній експоненційній фазі росту A. calcoaceticus К-4. Наявність НДМА-залежних алкоголь- і ацетальдегіддегідрогеназ у грамнегативних бактерій встановлено вперше. Ацетат залучається до метаболізму у штаму К-4 за участю як ацетаткінази, так і ацетил-КоА-синтетази; поповнення пулу С4-дикарбонових кислот здійснюється у гліоксилатному циклі (активність ізоцитратліази 600 нмоль хв-1мг'-1 білка) і фосфоенолпіруваткарбоксилазній реакції (600 нмоль хв-1мг-1 білка). У синтезі вуглеводів беруть участь обидва ключові ферменти глюконеогенезу: ФЕП-карбоксикіназа і ФЕП-синтетаза (1200 і 4400 нмоль хв -1мг-1 білка відповідно). Ензиматичні дослідження підтвердили здатність штаму К-4 до синтезу поверхнево-активних трегалозамікапатів (активність трегалозофосфатсинтази 150-160 нмоль хв-1 мг-1 білка).

Activity of key-enzymes of C2-metabolism was determined in the cells of strain-producer of Acinetobacter calcoaceticus K-4 grown on ethanol. It is shown that ethanol and acetaldehyde oxidation in the strain K-4 is performed by pyroqunolinquinon(PQQ) and 4-nitroso-N,Ndimethylanilme(NDMA)-dependent dehydrogenases. Activity of NDMA-dерendent enzymes was maximum (100-300 nmol min-1mg-1 of protein) in the early exponential growth phase of A. calcoaceticus K-4. Availability of NDMA-dependent alcohol and acetaldehyde dehydrogenases in Gram-negative bacteria was established for the first time. Acetate is involved in metabolism in the strain K-4 with participation of both acetate kinase and acetate-KoA-synthetase; replenishment of the pool of C4-dicarbonic acids is performed in glioxylate cycle (activity of isocytrate lyase is 600 nmol min-1mg-1 of protein) and in phosphoenolpyruvate carboxylase reaction (1600 nmol min-1mg-1 of protein). Both key enzymes of gluconeogenesis take place in synthesis of carbohydrates: FEP-carboxikinase and FEP-synthetase (1200 and 4400 nmol min-1mg-1 of protein, respectively). Enzymatic investigations have confirmed the capacity of strain K-4 to synthesis of surface-active trehalosemycolates (activity of trehalosephosphate synthase is 150-160 nmol min-1mg-1 of protein).