Ксилотрофные базидиомицеты в чистой культуре. Д. Ю. Ильин
Читать онлайн книгу.
Их каталитическая активность возрастает в тысячи и миллионы раз в тех случаях, когда ионы металлов соединятся с молекулами органических веществ и образуют так называемые органоминеральные комплексы. Эти внутрикомплексные металлорганические соединения (хелаты) играют важную роль в реакциях фермент – субстрат.
Медь в сочетании со специфическими белками образует ряд ферментных систем. Представителями этой группы ферментов являются полифенолоксидазы и аскарбиноксидазы, нитратредуктаза, альдегидоксидаза и др. Особую значимость медь имеет для ксилотрофных безидиомицетов – грибов белой гнили, поскольку ионы меди входят в состав активных центров «голубых» оксидаз. В активный центр лакказ входят четыре иона меди, координированное взаимодействие которых приводит к сопряжению процесса одноэлектронного окисления субстратов – доноров с четырехэлектронной реакцией восстановления дикислорода (Горбачева и др., 2008). Установлено, что глубинная биомасса высших базидиальных грибов обладает значительным потенциалом для связывания ионов меди (Ровбель и др., 2004). Изучено влияние различных концентраций меди на накопление биомассы и синтез липидов у Pleurotus ostreatus. Добавление в среду ионов меди в низких концентрациях (1 мМ) способствовало, на фоне некоторого угнетения роста, интенсивному накоплению общих липидов, тогда как повышенное содержание элемента (5 мМ) приводило к резкому снижению обоих показателей (Николайчук и др., 2005). Различное действие низкой и высокой концентраций ионов меди на накопление общих липидов в мицелии может быть обусловлено разной степенью ингибирования (или активирования) ионами меди ферментов, участвующих в синтезе липидов, а также изменением структуры мембран клеток (Демидчик и др., 2001).
Марганец входит в состав многих ферментных систем ксилотрофных базидиомицетов и, в первую очередь, в состав карбоксилаз. Он принимает, по-видимому, участие в синтезе протеиназ. Марганец входит также в состав фосфорилаз, которые участвуют в переносе фосфорной кислоты от аденозинтрифосфата. Фермент Mn-зависимая пероксидаза был выделен наряду с лигниназой из культуральной жидкости гриба Phanerochaete chrisosporium (Kuwahara et al., 1984). Установлено, что фермент содержит гем и окисляет фенольные соединения в присутствии перекиси водорода. Однако из пероксидаз этот фермент отличается тем, что для проявления его активности необходимо присутствие в среде марганца (Harvey et al., 2001). Данный фермент способен регенерировать пероксид водорода, используя в качестве доноров протонов восстановленные глутатион и NADH (Asada et al., 1995). Обнаружено позитивное влияние ионов марганца на темпы формирования такой маркерной морфологической структуры как коричневая пленка у Lentinus edodes (Цивилева и др., 2006).
В целом, обзор данных о роли микроэлементов в процессах роста и метаболизма базидиомицетов, свидетельствует о том, что конкретная информация однобока и несколько ограничена. Указывается, что недостатком в среде минеральных элементов, в частности фосфатных и сульфатных ионов, К, Mg, ряда других микроэлементов (железа,