Сбраживание глюкозы покоящимися клетками


Заметив , что сбраживание глюкозы покоящимися клетками и бесклеточными экстрактами облигатно психрофильных антарктических дрожжей Candida gelida (кардинальные точки роста tмин=-5°, и tмакс ниже 25°) в значительной степени (на 80%) подавлялось после 30-минутного прогревания при 35°, в то время как скорость брожения у мезофила Candida utilis не только не снижалась, но даже увеличивалась за счет активации ферментной системы (Sinclair, Stokes, 1965; Sinclair, Grant, 1967). Грант и сотрудники (Grant et al., 1968) проверили термостабильность всех ферментов спиртового брожения у этих дрожжей и обнаружили уязвимую пируватдекарбоксилазу. Через 10 мин. инкубирования при 35° терялось до 50% активности, через 30 мин — 90%. Из других ферментов только фосфофруктокиназа и фосфоглицеромутаза несколько инактивировались при такой обработке. Все другие ферменты психрофила, как и все без исключения ферменты мезофила, оставались полностью активными. Поскольку скорость сбраживания глюкозы в системе с прогретыми экстрактами психрофила восстанавливалась до исходного уровня добавлением очищенной пируватдекарбоксилазы, стало ясно, что тепловая инактивация этого фермента является специфическим нарушением, ответственным за потерю способности сбраживать глюкозу и, следовательно, расти анаэробно при повышенных температурах. Положение осложняется термолабильностью синтеза фермента, что исключает возможность замещения инактивированного критического для метаболизма фермента вновь синтезирующимися молекулами. Окислительная активность в отношении глюкозы у этого организма значительно более устойчива к нагреванию.

Два СO2-фпксирующих фермента морского психрофильного штамма Pseudomonas (фосфоэнолпируваткарбоксилаза и АТФ- фосфоэнолппруваткарбоксикиназа) при сравнении с гомологичными ферментами почвенного мезофила Enterobacter cloaceae показали значительно большую термочувствителыюсть, чем их аналоги у мезофила, будучи в целом очень близкими по свойствам и регуляции. Половина активности первого фермента разрушалась 15- минутным прогреванием при 28° у психрофила и при 43° у мезофила. Быстрая и полная инактивация наступала при 37 и 48°, соответственно. Признаки повреждения в препаратах этого фермента психрофила можно было наблюдать уже при 20 и 25°, т. е. при оптимальной для его роста температуре. Второй фермент, АТФ- фосфоэнолпируваткарбоксикиназа, несколько более стабилен как у того, так и у другого организма. 50%-ная инактивация ферментов происходила в течение 15 мин. при 38 и 47—50°, соответственно. При 44° фермент мезофила оставался стабильным, психрофильный фермент почти полностью инактивировался (Vidal, Cazzulo, 1972).