Трансформація мікроорганізмами суміші ростових і неростових субстратів

Ростові та неростовІ субстрати.

Якщо вуглецева сполука використовується мікроорганізмом як єдине джерело вуглецю, енергії та електронів, це класичний приклад для інтерпретації поняття ростовий субстрат. У цьому разі розглянемо тільки вуглецеві сполуки як ростові речовини і не будемо зупинятись на джерелах азоту, фосфору та інших елементів, без яких ріст мікроорганізмів неможливий.

Відомо також, що не завжди джерелами вуглецю та енергії є одна сполука. У більшості автотрофних мікроорганізмів джерелом вуглецю є вуглекислота, а джерелом енергії можуть бути органічна або неорганічна сполука або світло, а донором електронів — органічна чи неорганічна сполука. У цьому разі ростовий субстрат складається з двох чи трьох різних сполук, що забезпечують клітину енергією та електронами. Окремо кожен з цих компонентів, безумовно, не забезпечує ріст мікроорганізму. Так, згідно з класифікацією і даними, наведеними у табл. 3.5, автотрофні організми, такі як ціанобактерії, пурпурові сіркобактерії реалізують фотолітотрофний тип живлення (джерело енергії — світло, донор електронів — неорганічні сполуки). Такі автотрофи, як нітрифікатори, водневі, метаноутворювальні та залізобактерії є хемолітотрофами (джерело енергії — неорганічна сполука, донор електронів — також неорганічна сполука). В останньому випадку ростовий субстрат представлений трьома сполуками.

Неростовий субстрат— це речовина (сполука), яка не використовується мікроорганізмом як єдине джерело вуглецю та енергії.

У природних місцях існування мікроорганізми, як правило, розвиваються в присутності кількох вуглецевих субстратів, у той час як в лабораторних умовах для їх культивування використовуються моносубстрати як єдине джерело вуглецю та енергії. Цим наші знання про мікроорганізми значно звужуються. Разом з цим існують роботи, в яких доведена здатність мікроорганізмів використовувати суміші двох (чи більше) ростових і нерестових субстратів і вивчена регуляція таких процесів.

Якщо мікроорганізм здатний використовувати суміш ростових субстратів, то у даному разі можливі два варіанти споживання цих ростових субстратів:

міксотрофія — одночасна незалежна трансформація мікроорганізмами двох (чи більше) ростових субстратів. Для міксотрофії характерним є одночасне функціонування ферментів асиміляції обох субстратів. Так, при вирощуванні дріжджів Hansenula polymorpha на суміші таких ростових субстратів, як метанол і глюкоза, у клітинах одночасно присутні ферменти, що беруть участь у метаболізмі як метанолу, так і глюкози;

диауксія— послідовне використання двох ростових субстратів.

Якщо в середовищі культивування мікроорганізму, крім ростового, присутній і неростовий субстрат, то мікроорганізми можуть не реагувати на присутність неростового субстрату або здійснювати його трансформацію до певних продуктів. Причому, якщо трансформація неростового субстрату здійснюється незалежно від ростового субстрату, то такий процес називається неростовим окисненнлм.

Якщо трансформація неростового субстрату здійснюється спряжено з асиміляцією ростового субстрату, такий процес називається кометаболізмом. Найпоширенішим варіантом комєтаболізму є варіант, коли неростовий субстрат (його ще називають косубстратом) використовується як джерело енергії.

Цікавим виявилося те, що метаноокиснювальні бактерії в певних умовах здатні рости на суміші субстратів, кожен з яких окремо не є для них ростовим. Здатність мікроорганізмів рости на суміші двох чи більше неростових субстратів була визначена як синтаболізм,

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Типи живлення (трофії).	\|	Типи поживних середовищ для вирощування мікроорганізмів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.