Изменения окислительно-восстановительного потенціалу среды

Изменения окислительно-восстановительного потенціалу середовища культивування стійкою до важкими металами бактерії Pseudomonas diminuta: взаємозв'язок із з клітин металлотионеинподобных белков.

Особое становище важких металів (ТМ) серед забруднювачів пов’язано і з можливістю їх нагромадження організмами і передачі по харчових ланцюгах, і із високим токсичністю (Reddy, Prasad, 1990). Вплив ТМ передусім б'є по первинних продуцентів — микроводорослях і цианобактериях, які які з гетеротрофными мікроорганізмами можна використовувати для детоксикації й виведення цінних металів, оскільки здатні акумулювати їх із водного середовища і донних відкладень у кількості, багаторазово перевищує потреба у них, як і компонентах мінерального харчування (Nagase et al., 1994). Найбільшою сталістю до ТМ відрізняються мікроорганізми, виділені місцях, містять промислові забруднення, або родовища відповідного металу (Горленка та інших., 1977).

Ванадий, як із дуже поширених ТМ, використовується зеленими, жовто-зеленими і бурими водоростями, міститься у альтернативних нитрогеназах деяких ґрунтових бактерій, а не необхідним елементом у розвиток більшості прокариотных мікроорганізмів, серед найбільш активними биоаккумуляторами ванадію є бактерії роду Pseudomonas, і навіть ряд ціанобактерій (Rehder, 1991). Його токсичний ефект обумовлений переважно тим, що восстанавливаясь у клітинах, він стимулює освіту вільнорадикальних станів О2 (Popper et al., 1991).

Ионы ТМ утворюють меркаптиды з SH-группами тиоловых сполук клітин: реакція оборотна, але рівновагу її зміщений убік слабодиссоциирующих металлтиолатов (Торчинский, 1977). Стійкість фототрофных та інших мікроорганізмів до дії ТМ, а найбільшою мірою обумовлений специфічним зв’язуванням більшості спожитих клітинами ТМ суміжними залишками цистеина в молекулі спеціалізованих білків — металлотионеинов (МТ). Спільним тих білків є молекулярна маса до 10 кДа і високий вміст тиоловых груп. У спектрі оптичного поглинання МТ в УФ-области близько 250 нм, спостерігаються типові для металлтиолатных комплексів шиpокие смуги, які зникають пpи видаленні металу (Ang, Wong, 1992). Ціанобактерії, культивовані у присутності високих концентрацій ванадата синтезують зв’язуючий іони металу МТ другого класу (Саванина та інших., 1995).

В справжньої роботи встановлено кореляція між залежатиме від ванадата накопиченням серед культивування бактерій P. s. diminuta низькомолекулярних, багатих SH-группами білків і змінами окислительно-восстановительного потенціалу (Eh) среды.

Матеріали й методи

В роботі використовували гетеротрофные бактерії, виділені з придонного осаду ванадийсодержащего промислового водойми ідентифіковані нами як P. s. diminuta (Саванина та інших., 1998). Бактерії культивували за нормальної температури 25−27° в конічних колбах на середовищі, що містить в 100 мл водогінної води глюкозу і пептон у концентрації по 1 г/л (pH 7,2).

Для визначення в культуральної рідини P. s. diminuta змісту низькомолекулярних білків і SH-групп проби диализовали 24 годину при 0о проти 50 мМ Трис-HCl буфера, pH 7,6, що включає 10 мМ ЭДТА з допомогою мембрани фірми Serva (Німеччина) з діаметром пір, пропускають молекули масою.