ЭлБиб

•

2007

ПИВО

НАПИТКИ

ТЕХНОЛОГИЯ

активным биологическим компонентом,

коррелирует с суммарным содержани-

ем липидов, достигая приблизительно

80% их общего количества. Известно,

что аминокислоты в клетках микроорга-

низмов влияют на биосинтез веществ не-

белковой природы, в частности липидов.

Изученный ранее аминокислотный состав

штамма

Saccharomyces cerevisiae Y-503

подтверждает разницу в количественном

соотношении аминокислот в исследуемых

вариантах. Взаимосвязь между липидным

обменом и такими макроэлементами,

как калий и натрий, играющими важную

роль в метаболизме дрожжевой клетки

и участвующими в транспорте веществ

через клеточную мембрану, также хоро-

шо известна. В биомассе опытного вари-

анта их количество, изученное ранее [7],

значительно отличается от аналогичных

показателей в контроле. Изменение со-

держания в клетке общих липидов и фос-

фолипидов могло повлиять на клеточную

проницаемость и работу калий-натриево-

го насоса, что, в свою очередь, говорит

о степени активности взаимосвязи клет-

ки с опытной питательной средой. Изме-

нение фосфолипидного состава мембран

и, как следствие, их физико-химических

свойств, может выступать в качестве

фактора, регулирующего активность фер-

ментов [8], что объясняется изменением

взаимодействия ферментов с фосфоли-

пидным окружением. В связи с этим боль-

шой интерес представляет исследование

активности ферментов, участвующих

в углеводном и азотистом обмене: алко-

гольдегидрогеназы (1.1.1.1),

-глюкози-

дазы (3.2.1.20),

-фруктофуранозидазы

(3.2.1.26), глюкоамилазы (3.2.1.3), сум-

марного количества протеиназ (3.4).

Так как

-фруктофуранозидаза катали-

зирует реакцию гидролиза сахарозы, вхо-

дящей в состав мелассной питательной

среды, активность фермента проявляет-

ся с самого начала процесса брожения.

Показано, что уровень его активности

в опытном варианте дрожжей превос-

ходит контроль в 1,17 раза в суспензиях

клеток и в 1,24 раза в бесклеточных экс-

трактах (табл. 2). Образование мальтозы

в анаэробной среде, основным компонен-

том которой является мука, способствует

синтезу

-глюкозидазы. В наших экспе-

риментах дрожжи, выращенные на пи-

тательной среде с геотермальной водой,

имеют более высокий уровень активности

-глюкозидазы: в 1,14 раза в суспензиях

клеток и в 1,4 раза — в бесклеточных

экстрактах по сравнению с дрожжами,

выращенными на контрольной пита-

тельной среде. Реакция восстановления

ацетальдегида до этанола катализирует-

ся ферментом алкогольдегидрогеназой,

что имеет важное значение для процесса

созревания теста. Установлено, что ак-

тивность алкогольдегидрогеназы опыт-

ного варианта превосходит контроль

в 1,54 раза в суспензиях клеток и в 1,21

раза в бесклеточных экстрактах. Условия

культивирования и состав питательной

среды повлияли и на способность клеток

синтезировать глюкоамилазу (амило-

глюкозидаза), которая также принимает

участие в углеводном обмене дрожжей.

Глюкоамилаза — единственная из всех

амилаз, способная быстро расщеплять

крахмал муки до легкосбраживаемого

субстрата — глюкозы. Установлено,

что уровень активности глюкоамилазы

в суспензиях клеток опытного варианта

выше в 1,45 раза по сравнению со штам-

мом, выращенным на контрольной среде.

По-видимому, данный индуцибельный

фермент синтезируется в результате воз-

действия биологически активных веществ

геотермальной воды, повлиявших на из-

ученный ранее аминокислотный состав

опытного штамма, а большее содержание

аргинина, глутаминовой кислоты и про-

лина в клетке, как известно, стимулирует

накопление глюкоамилазы в дрожжах.

Особое место среди гидролаз дрож-

жей по своей роли во внутриклеточных

процессах занимают протеолитические

ферменты, как известно, не только вы-

полняющие в организме деструктив-

ную функцию, но и играющие важную

регуляторную роль. Как показали ис-

следования, штамм

S. cerevisiae Y-503

выращенный на питательной среде с гео-

термальной водой, по уровню суммарной

протеолитической активности превыша-

ет такие же показатели штамма, культи-

вируемого на контрольной среде: в 2,7

раза в суспензиях клеток и в 1,5 раза

в бесклеточных экстрактах. Возможно,

это связано с большей интенсивностью

азотистого обмена. Известно, что опре-

деленные металлы оказывают влияние

на специфичность действия и величину

удельной активности протеолитических

ферментов. В нашем эксперименте по-

вышению активности протеолитических

ферментов способствовали изученные

ранее, находящиеся в геотермальной

воде и востребованные дрожжевыми

клетками макро- и микроэлементы маг-

ний, марганец, кобальт, цинк.

Таким образом, процесс адаптации

культуры к минеральным и органическим

компонентам геотермальной воды в соста-

ве среды культивирования затрагивает

различные стороны метаболизма дрож-

жей

S. cerevisiae Y-503

. При этом отмеча-

ются значительные изменения в процес-

сах фосфорного, азотистого, углеводного,

липидного обмена дрожжей.

ЛИТЕРАТУРА

АбрамовШ.А., Котенко С.Ц., ЭфендиеваД.А., Ха-

лилова Э.А., Исламмагомедова Э.А., Даунова С.М.

Новая питательная среда для выращивания

дрожжей//Прикладная биохимия и микро-

биология. 1995. Т. 31. №2. С. 232–233.

Котенко С. Ц., Исламмагомедова Э. А.

Влия-

ние питательной среды на ферментативную

активность штамма Saccharomyces oviformis

Y-2635//Хранение и переработка сельхозсы-

рья. 2005. №4. С. 37–38.

Новаковская С.С., ШишацкийЮ.И.

Роль хими-

ческих элементов в биосинтезе. Производство

хлебопекарных дрожжей. Справочник. — М.:

Агропромиздат, 1990.

Стрелков В.М., Гайлитис Ю.П., Шмит У.Я.,

Романов Н.А., Юркевич Д.В., Ведерников Н.А.

Стимулирующее влияние продуктов механо-

химической деструкции гуминовых веществ

торфа на рост кормовых дрожжей//Биологи-

ческие науки. 1991. №10. С. 83.

Овчинникова Т. Ф., Кудряшов А. П., Ма-

жуль В.М., Наумова Г.В., Райцина Г.И.

О мем-

бранной активности гидрогумата — гуминово-

го препарата из торфа//Биологические науки.

1991. №10. С. 106.

Исламмагомедова Э.А., Исламова Ф.И.

О не-

которых физиолого-биохимических свойствах

дрожжей рода Saccharomyces в зависимости

от состава питательной среды//Вестник ДНЦ

РАН. 2001. №9. С. 66–68.

Исламова Ф.И.

Морфофизиологические и био-

технологические особенности дрожжей рода

Saccharomyces в зависимости от состава пита-

тельной среды//Автореф. дис…—Махачкала.

2002.

Wu Wen. I, Carman G.M.

Regylation of phosphati-

date phosphatase activity from the yeast Saccharo-

myces cerevisiae by phospholipids//Biochemistry.

1996. V.35. N. 12. P. 3790–3796.

Колтукова Н.В., Менджул М.И., Лысенко Т.Г.,

Перепелица С.И.

Выделение, очистка и харак-

теристика протеиназ Plectonema boryanu-

m//Прикладная биохимия и микробиология.

1993. Т. 29. №4. С. 519.

Фермент

-Глюкозидаза, Е/мг

-Фруктофуранозидаза, Е/мг Алкогольдегидрогеназа, Е/мг Глюкоамилаза, Е/мг Суммарная протеиназа, Е/мг

Объект исследования

Суспензия

клеток

Бесклеточный

экстракт

Суспензия

клеток

Бесклеточный

экстракт

Суспензия

клеток

Бесклеточный

экстракт

Суспензия

клеток

Суспензия

клеток

Бесклеточный

экстракт

S. cerеvisiae (опыт)

32,1±1,19 27,5±0,96 36,2±1,18 32,6±1,12 0,68±0,03 0,51±0,03

1,75±0,07

0,18±0,01 0,66±0,03

S. cerеvisiae (контроль) 28,2±1,04 20,0±0,85 30,8±1,14 26,3±1,01 0,44±0,02 0,42±0,02

1,20±0,06

0,07±0,01 044±0,02

Таблица 2

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотек