Особливості центрального метаболізму Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 − продуцента поверхнево-активних речовин

Abstract

Досліджували активність ферментів циклу трикарбонових кислот (ЦТК), анаплеротичних і деяких біосинтетичних шляхів у продуцента поверхнево-активних речовин (ПАР) Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 за умов росту на вуглеводних (глюкоза) і невуглеводних (гліцерин) субстратах. У клітинах штаму ІМВ В-7405, вирощеного як на глюкозі, так і на гліцерині, виявлена НАДФ+-залежна ізоцитратдегідрогеназна активність (128±6 і 328±16 нмоль хв-1 мг-1 білку відповідно), а також активність НАД+- і НАДФ+-залежних малатдегідрогеназ (300−1600 нмоль хв-1 мг-1 білку). Відсутність у N. vaccinii ІМВ В-7405 активності 2-оксоглутаратдегідрогенази може свідчити про функціонування у цього штаму альтернативних шляхів залучення 2-оксоглутарату до ЦТК. Поповнення пулу С4-дикарбонових кислот у штаму ІМВ В-7405 відбувається у фосфоенолпіруват(ФЕП)-карбоксилазній реакції (650−1200 нмоль хв-1 мг-1 білку). Висока активність обох ключових ферментів глюконеогенезу (ФЕП-карбоксикінази і ФЕП-синтетази, 800−2400 нмоль хв-1 мг-1 білку) і НАДФ+-залежної глутаматдегідрогенази (300−1900 нмоль хв-1 мг-1 білку) підтвердила здатність штаму ІМВ В-7405 до синтезу поверхнево-активних гліко- та аміноліпідів відповідно.

The activity of the enzymes of the tricarboxylic acid cycle (TCA) and anaplerotic and some biosynthetic pathways in producing surfactants Nocardia vaccinii ІMV B-7405 grown on a carbohydrate (glucose) and non-carbohydrate (glycerol) substrates was studied. Іn the cells of the strain ІMV B-7405 grown on both glucose and glycerol NADP+-dependent isocitrate dehydrogenase activity (6±128 and 328±16 nmol min-1 mg-1 protein, respectively), and the activity of NAD+- and NADP+-dependent malate dehydrogenase (300−1600 nmol min-1 mg-1 protein) was detected. The absence in N. vaccinii ІMV B-7405 2-oxoglutarate activity may indicate the operation in this strain of alternative ways involving 2-oxoglutarate in the TCA cycle. The filling up the pool of the C4-dicarboxylic acids in N. vaccinii ІMV B-7405 occurs in the phosphoenolpyruvate(PEP)carboxylase reaction (650−1200 nmol min-1 mg-1 protein). High activity of both key enzymes of gluconeogenesis (PEP carboxykinase and PEP synthase, 800−2400 nmol min-1 mg-1 protein) and NADP+-dependent glutamate dehydrogenase (300−1900 nmol min-1 mg-1 protein) confirmed the ability of strain ІMV B- 7405 to the synthesis of surface active glyco- and aminolipids respectively. The obtained data are the basis for the theoretical calculations of optimal molar ratio of unequal energy substrates concentrations to enhance the surfactants synthesis under N. vaccinii ІMV B-7405 cultivation on their mixture.