ПСИХРОФИЛЬДІ МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ФИЗИОЛОГИЯ-БИОХИМИЯЛЫҚ, МОРФОЛОГИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ БӨЛІП АЛУ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2021.v87.i2.11Аннотация
Соңғы бірнеше жылда экстремалды экожүйелерде өмір сүретін микроағзаларға деген қызығушылық артты. Олар жасушалық және молекулалық биологияның терең аспектілерін зерттеу үшін маңызды объект бола алатындығы және оларды биотехнологияның әртүрлі салаларында қолдануға болатындығы белгілі болды. Сонымен қатар, мұндай микроағзаларды зерттеу тірі тіршілік иелері қолданатын физиологиялық және биохимиялық механизмдердің әртүрлілігі туралы түсінікті кеңейтеді. Бүгінгі таңда психрофильді және психротрофты микроағзалар тамақ өнеркәсібінде, химия өнеркәсібінде және ауыл шаруашылығында үлкен маңызға ие. Психрофильді және психротрофты микроорганизмдер суыққа белсенді ферменттер мен биоактивті қосылыстардың тиімді көзі ретінде танылған микроорганизмдер. Мұндай параметрлер осы ферменттерге суық орта жағдайында төмен кинетикалық энергияда каталитикалық әрекеттерді орындауға көмектеседі. Психрофильді ферменттер төмен температурада әртүрлі өндіріс саласында тиімді жұмыс атқарады. Ақуыз құрылымындағы икемділік және субстраттармен байланысу жоғарылығы есебінде, жалпы алғанда, психрофильді ферменттер (экстремозимдер/психрозималар) төмен температурада каталитикалық белсенділікке ие (мезофильді ферменттерге қарағанда шамамен 10 есе көп).
Біз Шығыс Антарктида аймақтарынан оқшауланған 14 микроағзалар дақылының және 3000 м т.д.ж. және 3500 м т.д.ж. Кіші Алматы шатқалының биіктігінен бөлінген 12 дақылдың морфологиялық және физиологиялық-биохимиялық қасиеттерін зерттедік.
Бөлінген микроағзалар дақылдарының биотехнологиялық маңызды ферменттерінің болуына скрининг жүргізілді, протеазалардың, амилазалардың, липазалардың әлеуетті продуценттері анықталды, оксидазалық және каталаза белсенділігі анықталды.
Библиографиялық сілтемелер
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.
