Роль меланина в биологии Az. chroococcum


Огромное значение азотобактера в метаболизме азота в биосфере заставляет с особым вниманием отнестись к выяснению роли меланинового пигмента в биологии организма, а также проследить дальнейшую судьбу этого вещества после отмирания клеток.

Слабая изученность первого аспекта вопроса побудила Колешко с сотрудниками [1970] провести изучение некоторых физиолого-биохимических свойств штамма Az. chroococcum 2У, который был отобран ими ранее [Колешко и др., 1965] по признаку интенсивного образования пигмента (из культуры среднепигментирующегося штамма после его обработки ультразвуком). Затем их сравнили со свойствами беспигментного варианта 2Уб, полученного в результате мутагенного действия УФ облучения в комплексе с повышенной температурой (45°).

Чтобы больше не возвращаться к «генетическому» вопросу, отметим сразу, что признак интенсивного пигментообразования сохранялся у штамма 2У весьма стойко. Облучение УФ-светом эффекта не давало, и беспигментные мутанты таким путем получить не удалось. Изредка появлявшиеся слабопигментированные варианты после двух-трех пересевов возвращались к исходному фенотипу.

Не принесло удачи и УФ-облучение с последующим резким охлаждением (до 3°). И только облучение и сразу следующее за ним нагревание на водяной бане при 45° в течение 30 мин вызвало образование трех белых мутантов с необратимо измененным признаком. Один из них, 2Уб, и был использован для решения указанной выше задачи.

Было установлено, что микроскопически штамм 2У6 отличался от 2У более уплотненной и резче очерченной капсулой, размер которой значительно уступал размеру капсулы штамма 2У. Интенсивность размножения штамма 2Уб оказалась гораздо выше, чем штамма 2У. Особенно сильно эго проявлялось в кислой среде (pH 5,8), к которой беспигментная форма была менее чувствительна, чем пигментная. В этих условиях численность клеток в экспоненциальной и стационарной фазах роста у 2Уб была в 10- 15 раз выше, чем у 2У. Быстрое развитие культуры белого штамма сопровождалось более высокой суммарной продуктивностью азотфиксации. Однако при пересчете данных на одну клетку выяснилась ошибочность этого заключения. В действительности изменений в азотфиксирующей активности не произошло. В то же время активность дегидрогенез всех проверенных субстратов (сахарозы, глюкозы, маннита, лимонной и глутаминовой кислот), а также эндогенная (бессубстратная) дегидрирующая активность у штамма 2Уб значительно выросли [Ко- лешко и др., 1970].