Особенности синтеза экзополисахарида этаполана на смеси энергетически дефицитных ростовых субстратов

Abstract

Показана возможность интенсификации синтеза микробного экзополи-сахарида этаполана (продуцент - Acinetobacter sp. В-7005) на смеси энергетически дефицитных ростовых субстратов (ацетат+глюкоза). При росте бактерий на смешанном субстрате оба субстрата потребляются одновременно, причем ацетат поглощается путем активного транспорта с использованием энергии протондвижущей силы. При наличии ацетата натрия в смешанном субстрате активность ацетил-КоА-синтетазы и ключевого фермента глюконеогенеза фосфоенолпируватсинтетазы были более, чем в 10 раз, а показатели синтеза этаполана почти в 2 раза выше по сравнению с ацетатом калия. Эти результаты могут свидетельствовать об участии Na+ в создании ионных градиентов на мембране, необходимых для генерации энергии протондвижущей силы. Одновременное функционирование глиоксилатного цикла и пируваткарбоксилазной реакции, повышение активности изоцитратлиазы, малатсинтазы и фосфоенолпируватсинтетазы свидетельствуют об усилении глюконеогенеза и изменении направленности процессов биосинтеза на смеси ацетата и глюкозы в сторону образования углеводов по сравнению с выращиванием Acinetobacter sp. В-7005 на соответствующих моносубстратах.

Intensification of the synthesis of the microbial exopolysaccharide ethapolan by Acinetobacter sp. B-7005 was shown to occur on a mixture of energy-deficient growth substrates (acetate + glucose). When the bacterium grew on the substrate mixture, both substrates were utilized simultaneously; acetate was taken up by means of active transport at the expense of the energy of the proton-motive force. When acetate was present in the form of a sodium salt, the activities of acetyl-CoA synthetase and phosphoenolpyruvate synthetase (the key enzyme of gluconeogenesis) were tenfold higher than in the presence of potassium acetate, and the indexes of ethapolan synthesis were two times higher. The positive effect of Na+ on ethapolan synthesis is supposed to consist in the creation of ion gradients on the membrane, necessary for the generation of the proton-motive force. Simultaneous functioning of the glyoxylate cycle and pyruvate carboxylase reaction, as well as an increase in the activity of isocitrate lyase, malate synthase, and phosphoenolpyruvate synthetase, provide evidence of increased gluconeogenesis in the presence of the acetate + glucose mixture (as compared to gluconeogenesis on the corresponding monosubstrates).