BioScience Blog – Научный Биологический блог

Одними из основных компонентов внеклеточного лигнолитического ферментного комплекса дереворазрушающего гриба Lentinus (Panus) tigrinus являются желтые лакказы, способные окислять фенолы, ароматические амины, а также нефенольные соединения лигнина без присутствия медиаторов электронного транспорта с сопутствующим восстановлением молекулярного кислорода до воды [1]. В настоящее время интерес к изучению данного фермента особенно возрос, что связано, в первую очередь, с его участием в деградации ксенобиотиков и лигноцеллюлозных комплексов,   осветлении   бумаги   и   тканей,   а  также   возможностью

использования в иммуноферментном анализе различных антигенов; для создания биосенсоров различных типов. Показана возможность использования данного фермента для стабилизации овощных и фруктовых соков, что является важной проблемой при их производстве и хранении [2,3]. Возможность широкого практического применения привлекает большое внимание к необходимости поиска новых продуцентов, а также оптимизации условий культивирования уже изученных. Одним из методов увеличения секреции лакказы во внеклеточную среду может быть модификация клеточной мембраны грибов путем воздействия на нее органическими растворителями, ПАВ, и другими соединениями.

Гриб L. tigrinus выращивали на стандартной среде с добавлением ряда модификаторов, различающихся по механизму действия на мембрану — толуола, бутанола, этилендиаминтетраацетата кальция-натрия (ЭДТА) и додецилсульфата натрия (ДДС-Na). Модификаторы добавляли на нулевые (лаг-фаза развития гриба), третьи (трофофаза) и шестые сутки (идиофаза) роста грибной культуры, в концентрации: бутанол и толуол — 1,0 или 5,0% каждый, DDS-Na — 0,2 и 1,0%, ЭДТА — 0,2 и 0,8 мМ. Выявлено, что они по-разному влияют на биосинтез и секрецию фермента на разных этапах развития культуры гриба. Добавление ЭДТА и ДДС-Na в различной концентрации в лаг-фазе развития гриба оказывало угнетающее воздействие на биосинтез белка и лакказы. Добавление же бутанола и толуола в различной концентрации в трофофазу приводило к значительному увеличению секреции и белка и лакказы. Внесение бутанола в концентрации 1,0% увеличивало суммарную и удельную лакказную активность в культуральной жидкости, по сравнению с контрольной средой более чем на половину. Такой эффект, вероятнее всего, связан с изменением проницаемости мембран мицелия для белков. Нельзя исключать и участие бутанола в этом процессе в качестве индуктора лакказной активности.

Таким образом, внося в среды определенные модификаторы клеточной мембраны, можно направленно контролировать секрецию белков, в том числе ферментов, без значительных разрушений мицелия гриба.

Литература

1.                   Кадималиев Д.А. и др. Внеклеточные оксидазы лигнолитического гриба Panus tigrinus // Биохимия. – 2005. – Т.70, № 6. – С. 850-854.

2.                                        Скоробогатько О.В.  и др.  Влияние индукторов на синтез внеклеточной лакказы базидиомицетом Соriolus hirsutus // Прикл. биохим. и микробиол. – 1996. – Т. 32, № 5. – С. 524-528.

3.              Гаврилова В.Г. и др. Возможности нетрадиционного использования базидиомицетов    в    кожевенном    и    текстильном    производстве    // Биотехнология. – 2002. – № 5. – С. 74-80.