Медиаторный биосенсор на основе дрожжевых клеток Debaryomyces hansenii для определения бпк 5

Скачать 0.54 Mb.

страница	4/6
Дата	09.01.2018
Размер	0.54 Mb.
Название файла	фх. курсач.docx
Тип	Реферат

1 2 3 4 5 6

D. hansenii	Тионин	0,19
Данная работа
D. hansenii	Метиленовый синий	0,15	То же
D. hansenii	Нейтральный красный	0,57	То же
D. hansenii	2,6- Дихлорфенолиндофенол	0,05	То же
G. oxydans	Тионин	0,03	То же
G. oxydans	Метиленовый синий	0,2	То же
G.oxydans	Нейтральный красный	0,17	То же
G.oxydans	2,6- Дихлорфенолиндофенол	0,38	То же
Azotobacter chroococcum	Тионин	28,7	[11]
Bacillus subtilis	Метиленовый синий	1,91	[11]
Bacillus subtilis	Тионин	18,0	[11]
Proteus vulgaris	Бриллиантовый крезоловый синий	1,03	[11]
Pseudomonas putida	Метиленовый голубой	0,43	[11]
Proteus vulgaris	Сафранин	0,07	[11]

Таким образом, скорости восстановления медиатора существенно различается для разных типов микроорганизмов и медиаторов, что может сказаться на эффективности работы медиаторного биосенсора.

Следующим этапом исследования было установление кинетических параметров реакции восстановления естественного акцептора электронов - кислорода клетками D. hansenii и G. oxydans в присутствии глюкозы. Вследствие того, что измерение начальной скорости окисления субстрата при различной концентрации кислорода затруднено, расчет кинетических параметров был сделан из одной кинетической кривой, представленной на рис. 2.4.

Рисунок 2.4. Кинетическая кривая потребления кислорода: а - дрожжами D. hansenii (концентрация клеток 4,2 г/дм3, концентрация глюкозы в кювете 33 мМ); б - бактериями G. oxydans (концентрация клеток 2,5 г/дм3, концентрация глюкозы в кювете 33 мМ)

Концентрация кислорода практически линейно снижается в течение первых 7-10 минут после добавления глюкозы как при использовании дрожжевых клеток, так и при использовании бактериальных, что соответствует кинетике реакции нулевого порядка (концентрация кислорода не влияет на скорость окисления субстрата). Если перестроить полученные кинетические кривые в координатах логарифм скорости (lgR) от логарифма концентрации (lgC), то можно убедиться, что получаемые кривые параллельны оси абсцисс (для дрожжей lgR=-16,2±0,1; а для бактерий lgR=-18,8±0,2), что также подтверждает нулевой порядок реакции (метод Вант-Гоффа). Аппроксимация экспериментальных кривых в данном интервале времени уравнением линейной регрессии позволяет определить константу скорости и начальную скорость восстановления кислорода. Таким образом, константа скорости восстановления кислорода для дрожжей D. hansenii составляет 0,84±0,08 мкмоль/(л×с), а скорость восстановления кислорода 0,20±0,05 мкмоль/(г×с), а для бактерий G. oxydans константа скорости и скорость восстановления кислорода равняется 0,034±0,001 мкмоль/(л×с) и 0,013±0,002 мкмоль/(г×с), соответственно.

Для установления конкуренции между кислородом и медиатором сравнивали относительные скорости восстановления акцепторов электронов изучаемыми клетками. В табл. 5 сведены скорости восстановления медиаторов и кислорода для дрожжей D. hansenii и бактерий G. oxydans с учетом того, что при восстановлении молекула кислорода принимает 4 электрона, а изучаемые медиаторы 2 электрона [11].

Таблица 2.3. Сводная таблица относительных скоростей потребления кислорода и восстановления медиаторов используемыми микроорганизмами

Акцептор электронов	Скорость восстановления с учетом количества электронов (без учета количества электронов), мкмоль/(л×с)
Акцептор электронов	Дрожжи D. hansenii	Бактерии G. oxydans
Кислород	0,05 (0,20)	0,003 (0,013)
Тионин	0,09 (0,19)	0,015 (0,03)
Метиленовый синий	0,07 (0,15)	0,1 (0,2)
Нейтральный красный	0,28 (0,57)	0,085 (0,17)
2,6-Дихлорфенолиндофенол	0,025 (0,05)	0,19 (0,38)

Относительная скорость восстановления медиаторов в большинстве случаев превышает относительную скорость потребления кислорода. Таким образом, можно сделать вывод об отсутствие конкуренции кислорода и медиатора. Вероятно, это связано с тем, что перенос электронов на медиатор протекает на стадии, предшествующей лимитирующей стадии при восстановлении кислорода или восстановление медиатора не спарено с синтезом АТФ [11].

Поделитесь с Вашими друзьями:

1 2 3 4 5 6