ВЫДЕЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПСИХРОФИЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2021.v87.i2.11Аннотация
За последние несколько лет возрос интерес к микроорганизмам, обитающим в экстремальных экосистемах. Стало очевидным, что они могут служить важными объектами для изучения самых глубоких аспектов клеточной и молекулярной биологии, и могут использоваться в различных отраслях биотехнологии. Кроме того, исследования таких микроорганизмов расширяют представления о многообразии используемых живыми существами физиологических и биохимических механизмов. На сегодняшний день психрофильные и психротрофные микроорганизмы имеют большое значение в пищевой промышленности, химической индустрии, сельском хозяйстве. Психрофильные и психротрофные микроорганизмы микроорганизмы признаны потенциальным источником холодоактивных ферментов и биоактивных соединений. Такие параметры помогают данным ферментам выполнять каталитические действия при низкой кинетической энергии в холодных средах. Энзимы психрофилов эффективно работают в различных областях промышленности при низких температурах. Благодаря большей гибкости в структуре белка и более высокой связывающей способностью с субстратами, в целом, психрофильные ферменты (экстремозимы/психрозимы) обладают большей каталитической активностью (примерно в 10 раз больше, чем мезофильные ферменты) при низкой температуре.
Нами были проведены исследования морфологических, физиологических и биохимических свойств 14 культур микроорганизмов, выделенных из районов Восточной Антарктиды и 12 культур, изолированных с высот 3000м н.у.м. и 3500м н.у.м. Малоалматинского ущелья.
Проведен отбор культур выделенных микроорганизмов на присутствие важных энзимов, обнаружены потенциальные биотехнологически значимые продуценты протеолитических, амилолитических, липолитических ферментов, определена оксидазная и каталазная активность.
Библиографические ссылки
Pandey A. 16S rRNA gene sequencing and MALDI-TOF mass spectrometry based comparative assessment and bioprospection of psychrotolerant bacteria isolated from high altitudes under mountain ecosystem //SN Applied Sciences. – 2019. – T. 1. – №. 3. – S. 278.
Morita R. Y. Psychrophilic bacteria //Bacteriological reviews. – 1975. – T. 39. – №. 2. – S. 144.
Dhakar K., Pandey A. Microbial Ecology from the Himalayan Cryosphere Perspective //Microorganisms. – 2020. – T. 8. – №. 2. – S. 257
Ohgiya S. et al. Biotechnology of enzymes from cold-adapted microorganisms //Biotechnological applications of cold-adapted organisms. – Springer, Berlin, Heidelberg, 1999. – S. 17-34.
Feller G. Psychrophilic enzymes: from folding to function and biotechnology //Scientifica. – 2013. – T. 2013.
Feller G. Protein stability and enzyme activity at extreme biological temperatures //Journal of Physics: Condensed Matter. – 2010. – T. 22. – №. 32. – S. 323101.
Srimathi, S., Jayaraman, G., Feller, G., Danielsson, B., Narayanan, P.R., Intrinsic halotolerance of the psychrophilic α-amylase from Pseudoalteromonas haloplanktis //Extremophiles. – 2007. – T. 11. – №. 3. – S. 505-515.2007
Aehle W. (ed.). Enzymes in industry: production and applications. – John Wiley & Sons, 2007.
Kuddus M., Roohi A. J. M., Ramteke P. W. An overview of cold-active microbial α-amylase: adaptation strategies and biotechnological potentials //Biotechnology. – 2011. – T. 10. – №. 3. – S. 246-58.
Cavicchioli R. et al. Life and applications of extremophiles //Environmental Microbiology. – 2011. – T. 13. – №. 8. – S. 1903-1907.
Huston A. L. Biotechnological aspects of cold-adapted enzymes //Psychrophiles: from biodiversity to biotechnology. – 2008. – S. 347-363.
Hoyoux A. et al. Cold-adapted β-galactosidase from the Antarctic psychrophile Pseudoalteromonas haloplanktis //Applied and Environmental Microbiology. – 2001. – T. 67. – №. 4. – S. 1529-1535.
Netrusov A.I. Praktikum po mikrobiologii. – M.: Izdatel'skij centr «Akademiya», 2005. – 608 s.
Dzh H. i dr. Opredelitel' bakterij Berdzhi //M.: Mir. – 1997. – T. 1. – S. 1-429.
https://bigenc.ru/geography/text/391058 (Bol'shaya Rossijskaya enciklopediya, elektronnaya versiya, data obrashcheniya 23.01.2021)
https://steelinside.com/tuyuk-su-map/ (Belocerkovskij K. Skhema vershin rajona Tuyuk-Su, data obrashcheniya 23.01.2021)
Bakterial'nye soobshchestva v pochvah kriptogamnyh pustoshej Vostochnoj Antarktidy (oazisy Larsemann i Holmy Tala) / A. G. Kudinova [i dr.] // Pochvovedenie. – 2015, № 3 – S. 317
Ladygina N., Dedyukhina E. G., Vainshtein M. B. A review on microbial synthesis of hydrocarbons //Process Biochemistry. – 2006. – T. 41. – №. 5. – S. 1001-1014.
Sarmiento F., Peralta R., Blamey J. M. Cold and hot extremozymes: industrial relevance and current trends //Frontiers in bioengineering and biotechnology. – 2015. – T. 3. – S. 148.
Frias A. et al. Membrane vesicles: a common feature in the extracellular matter of cold-adapted Antarctic bacteria //Microbial ecology. – 2010. – T. 59. – №. 3. – S. 476-486.
Kuddus M. et al. Cold-active extracellular α-amylase production from novel bacteria Microbacterium foliorum GA2 and Bacillus cereus GA6 isolated from Gangotri glacier, Western Himalaya //Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. – 2012. – T. 10. – №. 1. – S. 151-159.
Andualem B. Isolation and screening of amylase producing thermophilic spore forming Bacilli from starch rich soil and characterization of their amylase activities using submerged fermentation //International Food Research Journal. – 2014. – T. 21. – №. 2.
Keto-Timonen R. Cold shock proteins: a minireview with special emphasis on Csp-family of enteropathogenic Yersinia //Frontiers in microbiology. – 2016. – T. 7. – S. 1151.
Shiozaki T. Biological nitrogen fixation detected under Antarctic sea ice //Nature Geoscience. – 2020. – T. 13. – №. 11. – S. 729-732
Ewert M., Deming J. W. Selective retention in saline ice of extracellular polysaccharides produced by the cold-adapted marine bacterium Colwellia psychrerythraea strain 34H //Annals of Glaciology. – 2011. – T. 52. – №. 57. – S. 111-117.
Kumar A. Microbial lipolytic enzymes–promising energy-efficient biocatalysts in bioremediation //Energy. – 2020. – T. 192. – S. 116674.
D'Amico S. et al. Psychrophilic microorganisms: challenges for life //EMBO reports. – 2006. – T. 7. – №. 4. – S. 385-389.
Hoover R. B., Pikuta E. V. Psychrophilic and psychrotolerant microbial extremophiles in polar environments //Polar Microbiology: The Ecology, Biodiversity and Bioremediation Potential of Microorganisms in Extremely Cold Environments/Ed. by AK Bej, J. Aislabie, RM Atlas.–Boca Raton (Florida): CRC Press. – 2010. – S. 115-156.
Andersen D. T. et al. Discovery of large conical stromatolites in Lake Untersee, Antarctica //Geobiology. – 2011. – T. 9. – №. 3. – S. 280-293.
Diapazon temperatur dlya rosta antarkticheskih mikroorganizmov / V. A. Romanovskaya [i dr.] // Mіkrobіol. zhurn. – 2012. – № 74, N 4 – S. 13–19.
Myamin V. E. Harakteristika mikroorganizmov, vydelennyh iz" zelenogo snega" pribrezhnoj zony Vostochnoj Antarktidy //MIKROBNYE BIOTEKHNOLOGII: FUNDAMENTAL'NYE I PRIKLADNYE ASPEKTY. – 2016. – S. 106-125.
