Деградация пиридина и его производных представителями родов Arthrobacter и Rhodococcus (27.09.2010)

Автор: Хасаева Фатимат Машировна

В качестве защитных сред при лиофилизации клеток Arthrobacter sp. KM-4 использовали 5% раствор трегалозы, лошадиную сыворотку с 5% раствором мезо-инозита и сухое молоко. Количество жизнеспособных клеток на использованных защитных средах оценивали на протяжении 9 месяцев хранения (табл. 2). Наиболее высокая плотность жизнеспособных клеток непосредственно после лиофилизации клеток было получено при использовании сухого молока ~ 30% от исходного, более низкий титр – при лиофилизации в растворе трегалозы ~ 18% и лошадиной сыворотки с мезо-инозитом ~ 14%.

Таблица 2. Жизнеспособность клеток штамма бактерий Arthrobacter sp. KM-4 при

лиофилизации

Защитная среда Количество жизнеспособных лиофилизированных клеток в %

Y0 1 сутки 15 суток 1 месяц 6 месяцев 9 месяцев

Y1 % Y2 % Y3 % Y4 % Y5 %

5% трегалоза

Лошадиная сыворотка с 5% мезо-инозита

сухое молоко

9,32 8,77 30 8,77 30 8,77 25 8,77 25 8,77 25

В процессе хранения штамма жизнеспособность клеток на всех использованных защитных средах практически не изменялась.

Анализ результатов определения утилизирующей активности штамма Arthrobacter sp. KM-4 также показал, что лиофилизированные клетки во всех трех средах в течение 9 месяцев хранения не теряла своей активности (93-96 % от исходного).

Полученные результаты по данным сохранения жизнеспособности клеток, так и их утилизирующей активности не позволили отдать предпочтение какой-либо из сред для длительного хранения штамма Arthrobacter sp. KM-4.

3.2. Тест на «ускоренное хранение» лиофилизированных клеток штамма бактерий Arthrobacter sp. KM-4. С целью определения гарантированного времени сохранности штамма при 4оС и быстрой оценки эффективности использованных сред проводили «тест на ускоренное хранение». Для этого ампулы с лиофилизированными клетками в течение месяца хранили при 4о, 28о и 37оС, после чего оценивали как жизнеспособность бактерий, так и их утилизирующую активность (таблицы 3 и 4).

Таблица 3. Результаты «теста на ускоренное хранение» лиофилизированных клеток штамма Arthrobacter sp. KM-4 на различных защитных средах

Защитная среда

Температура хранения, оС Титр жизнеспособных клеток

до консер-вацииYо 1 сутки 15 суток 30 суток

Y1 Y2 Y3

5% трегалоза

8,34 7,60

7,60 7,50

7,30 7,49

Лошадиная сыворотка с 5% мезо-инозита 4

8,47 7,60

7,60 7,60

7,60 7,59

Сухое молоко 4

9,32 8,77

8,77 8,77

8,77 8,47

Динамика титра жизнеспособных клеток представлена на рисунке 11, a, b, c.

Рис. 11. Жизнеспособность Аrthrobacter sp. KM-4 по результатам «теста на ускоренное хранение» в: а) лошадиной сыворотке с 5% раствором мезо-инозита (46 лет); b) 5% раствор трегалозы (4 года); c) сухом молоке (5 лет).

Из их анализа следует, что на лошадиной сыворотке с 5% раствором мезо-инозита титр жизнеспособных клеток снизится до ~ 102 кл/мл за 46 лет (а); 5% растворе трегалозы – за 4 года (b); на сухом молоке – за 5 лет хранения (с).

Прогнозирование выживаемости лиофилизированных клеток штамма Arthrobacter sp. KM-4, основанное на «тесте ускоренного хранения», базируется на следующих теоретических положениях. Первое состоит в том, что скорость снижения выживаемости лиофилизированных клеток подчиняется уравнению кинетики 1-го порядка. Отсюда зависимость выживаемости от времени хранения при постоянной температуре носит экспоненциальный характер. Второе теоретическое положение основано на использовании уравнения Аррениуса при описании зависимости константы скорости К от температуры хранения. Результаты расчетов коэффициента К уравнения Аррениуса согласно [Banno, Sakane, 1981; Griffin et al., 1981] представлены на рисунке 11.

Рис. 11. Расчет коэффициента К уравнения Аррениуса [Banno, Sakane, 1981, Griffin, et al.,1981].

Как видно из рисунка, экспериментальные значения lg К=f (I/Т?103), соответствующие использованным нами температурам 4о, 28о и 37оС, легли на одну прямую, что подтверждает возможность применения теста для прогнозирования возможного времени хранения лиофилизированной культуры.

Оценка утилизирующей активности лиофилизированных клеток штамма Arthrobacter sp. KM-4 после хранения при разных температурах (4о, 28о и 37оС) показала, что при использовании всех защитных сред и разных температурных значений способность утилизировать 2,6-ДМП сохранялась на высоком уровне (табл. 4).

Таблица 4. Результаты «теста на ускоренное хранение» лиофилизированных клеток штамма Arthrobacter sp. KM-4 в различных защитных средах (утилизация 2,6-ДМП)

Защитная среда,


загрузка...