Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Способность использовать тот или другой источник углерода и синтезировать антнбиотическое вещество зависит от свойств штамма актиномицета. Почти все штаммы, образующие стрептомицин, могут использовать жпвотные жиры, растительные масла нли определенные жирные кислоты (олеиновая, пальмитнновая) на средах, не содержаших глюкозу.
!99 Масла способствуют увеличению биомассы актнномнцета, ускоряют потребление источников азота н вместе с тем замедляют использование глюкозы. Влинние масел зависит, прежде всего, от вада масла, состава среды и штамма актиномнцета. Путь использования масла актиномицетом, по-видимому, тот же, что н для других организмов, а именно: гндролиз до глицерина и жирных кислот с последуюшим 8-окислением их. Все спирты, за исключением маянита и глицерина, непригодны для роста актиномицета и образования антибиотика.
Из органических кислот молочная, пировиноградная и лимонная на синтетических средах стимулируют образование стрептомицина. Использование смеси яблочной и янтарной кислот на среде, содержашей основные аминокислоты, способствует значительному увеличению образования антибиотика. Вместе с тем винная кислота, не повышая выхода стрептомицина, способствует росту актииом нцета. В опытах с отмытым мицелнем Яг. пгиеиз различного возраста (24, 38 н 72 ч) установлено„что молодой мицелий образует большие количества стрептомнцннз в присутствии глюкозы.
Добавле-. ние 0,02Я> СаС!ь особенно к мнцелию в возрасте 48 ч, значительно сгимулирует биосинтез антибиотика. Кроме глюкозы образованию стрептомнцина способствуют фруктоза, глицерин, молочная кислота, глюкозамин, стрептидин и ннозит. Источники минерального питания н их роль в процессе бносинтеза стрептомицина. Применение естественных субстратов для культивирования микроорганизмов обеспечивает их большинством вольных элементов. В определенной степени потребность в этих элементах восполняется применением водопроводной воды. Использование синтетических сред выдвигает задачу обеспечения развивающихся организмов макро- н микроэлементамн (см. гл. 1Н).
Процессы жизнедеятельности продуцента стрептомицина, естественно, не могут протекать без наличия в среде таких компонентов, как фосфор, железо, кальций и других минеральных вешеств. Фосфор. Изучение роли фосфора показало, что он имеет важное значение в развитии 51г. йтгзеиз и образовании антибиотика. Увеличение конпентрацин фосфора в среде до определенного предела приводит к увеличению образования стрептомицина, дальнейшее повышение содержания фосфора в среде, пе оказывая заметного влияния на рост мицелия, снижает обрззование антибиотика.
Избыток фосфора в среде влияет на биохимический состав протоплазмы, изменяет цикл развития актиномицета и нарушаетнекоторые физиологические функции клеток. При избытке фосфора в среде, содержашей глюкозу, увеличивается накопление пировиноградной кнслотьц но такой закономерности не наблюдается в случае непользования крахмала. Зависимость образованна стрептомицина от концентрации фосфора в среде может быть проиллюстрирована данными об образовании 200 2,000 О.'600 0,200 0,060 170 67О 675 530 О,О2О 0.006 0,002 0,000 30О 200 130 25 При недостатке в среде фосфора происходит значительное изменение процесса жизнедеятельности актиномнцета, связанное с нарушением усвоения углеводов, азота и с потребностямн в кислороде.
Все это приводит к ограничению роста мицелня актиномицета, содержание фосфора в мицелин уменьшается, снижается способность к биосинтезу антибиотика. Снижение образования стрептомиципа связано в основном с физиологической неполноценностью мицелия.
Можно определенно сказать, что свойство мицелия образовывать антибиотик тесно связано с количеством фосфора в нем. При развитии актиномицета на среде, содержащей глюкозу, мясной экстракт и пептои, происходит быстрое потребление неорганического фосфора; количество его за период развития культуры снижается с 118 до 1 мкг/мл. Потребление фосфора актиномицетом в большей мере зависит от исходной концентрации этого элемента в субстрата.
Так, на среде с исходным количеством фосфора, равным 29 мкг/мл, к 48 ч потребляется 21 мкг/мл, а при исходной концентрации, равной 128 мкг/мл, количество потребленного фосфора возрастает до 118 мкг/мл за тот же период. Этн данные указывают на то, что в зависимости от начальной концентрации фосфора в среде существенно меняется качество выросшего мицелня актиномпцета, а следовательно, и условия образования стрептомицина. Увеличение содержания неорганического источника фосфора ускоряет потребление углеводов и способствует сокрашению процесса развития актиномицета.
Образование стрептомицина при этом подавляется. Изменения в углеводном и фосфорном питании вызывают в свою очередь изменения в иукленновом обмене культуры н в общем процессе развития продуцента стрептом ицина. Оптимальное содержание фосфора, равное 0,04 — 0,07 мг/мл, способствует хорошему росту и развитию актиномицета и высокому уровню биосиитеза стрептомицнна. Железо, цинк, медь, магний.
Важное значение в процессе развития Яг. йтгаеиз и образования антибиотика имеют такие элементы, как железо, цинк, медь, магний и др. Максимальный выход стрептомицина наблюдается при условии содержания Ге80» 7НВО в среде в количестве 0,0007 — 0,008'тю Увеличение концентрации сернокнслого железа до 0,08В/В приводит к подавлению бносннтеза антибиотика, снижению скорости потребления углеводов н к задержке развития актиномнцета.
20! антибиотика прн определенных концентрациях фосфорно. кислого аммония в среде с пролином: Кмменлгланлл Смлелелелннлн. Кмгелнмалллл Слннллналненк (ННП»НРО,. МГ/МЛ МКГ/МЛ, На В-Е Еэл 1ХН 1,игг~е. МГ/МЛ МКГ/МЛ. На В-Е ЕВГЛ Добавление соответствующего количеств» фосфора к среде для развития актиномицета, имеющей избыток железа, снимает неблагоприятное действие ионов железа на биосинтез стрептомицнна. Вероятно, отрицательный эффект от избытка железа в среде определяется тем, что он связывает ионы фосфора.
Ионы магния играют важную роль в азотном обмене актиномицета, а также в реакциях фосфорилирования. Что касается меди, то роль этого элемента в жизнедеятельности продуцента стрептомицина и образовании антибиотика не вполне ясна. Но тем не менее известно, что увеличение концентрации меди до 50 мгта не оказывает существенного влияния на образование стрептомицнна, по угнетает рост актнномицета.
Увеличение концентрации цинка н железа до 50 мг% сильно угнетает образование стрептомнцина (до 507а по сравнению с контролем). Хлористый натрий. В состав всех сред, используемых для образования стрептомицина, входит хлористый натрий (МаС!). Было замечено, что без поваренной соли антибиотическая активность культуральной жидкости ниже по сравнению с активностью культуральной жидкости, содержащей 5(аС1.
В присутствии хлористого натрия увеличивается проницаемость клеточной стенки, и при этом происходит более легкий переход стрептомнцина в окружавшую среду. Образующийся стрептомицнн не полностью выделяется в среду; определенная часть его прочно связана с клеточными стенками мицелия актиномицета и может быть извлечена при обработке мицелия кислотой, щелочью или солью. С целью выяснения роли поваренной соли в процессе биосинтеза стрептомицина были проведены опыты по выращиванию 51д дг1зеиз на средах с хлористым натрием и без него, которые показали, то содержание антибиотика действительно несколько выше в среде с 1МаС1.
Однако при кислотной обработке мицелня с целью извлечения связанного стрептомицина оказалось, что общий выход антибиотика выше на среде, не содержащей 1чаС!. Следовательно, наличие хлористого натрия в среде не способствует бпосинтезу стрептомицнна, а лишь облегчает выделение образовавшегося антибиотика из мицелия в среду. Кальций. Как элемент минерального питания кальций сам по себе не оказывает существенного влияния на биосинтез стрептомнцнна, однако в зависимости от состава среды он может играть положительную нлн отрицательную роль. Так, прн стерилизации сред, содержащих фосфаты, при наличии ионов кальция обычно происходит связывание ионов фосфорной кислоты и Са в виде нерастворимых соединений.
Это может привести к снижению биосинтеза стрептомицина, если в среде фосфор находится в ограниченном количестве, но при использовании сред с избыточным содержанием фосфатов внесение кальциевых солей перед стерилизацией может перевести часть фосфора в нерастворимые кальциевые соединения, т. е. создаются условия, благоприятные для биосинтеза стрептомицина.
Влшише белка, еолм и жиров соевой муки нв биеснитет стреитомииинв культурой Ягер1мнусси йггпмм штамм ЛС-1 (во Егорову и Удаловой, 1962) Нвтурипвнвв соевая мука Сбепжиренввя соеевя мука . Белок соевой муки Белок + воле соевой муки Белок .1- воде + жир 1770 552 109 540 761 100 31 6 30 44 Кроме того, ионы кальция и магния регулируют значение рН среды при подкислении ее за счет остатков серной, фосфорной или других минеральных кислот при использовании физиологически кислых солей (например, (ХН4)т204. (ЫНп)пНРОп).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
