DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2018.3(43).142234

МІНЛИВІСТЬ КАРОТИНСИНТЕЗУВАЛЬНИХ ШТАМІВ STREPTOMYCES GLOBISPORUS 1912 ПІСЛЯ ГЛИБИННОГО ВИРОЩУВАННЯ ТА ЗБЕРІГАННЯ

С. Л. Голембіовська, Т. В. Дворник, Л. В. Поліщук, Б. П. Мацелюх

Анотація


Мета. Визначити мінливість ознаки біосинтезу каротиноїдів у двох мутантних штамів Streptomyces globisporus 1912 в умовах глибинного вирощування та після зберігання. Актуальність. Вивчення спонтанної мінливості штамів-продуцентів каротиноїдів після глибинного культивування та довготривалого зберігання необхідно для розуміння внутрішньопопуляційних механізмів успадкування та можливості їхнього контролю. Методи. Візуальний аналіз фенотипу колоній стрептоміцетів, статистичний аналіз проводили з використанням Windows Software Excel 2007. Результати. Поява непродуктивних/неактивних варіантів у популяціях штамів S. globisporus 4Lcp-Hp7 і S. globisporus 7Crt після вирощування в рідкому кукурудзяно-соєвому середовищі становила 10-3 та 10-2, що на 1–2 порядки вище за їх стандартне розщеплення при частому перевиванні субкультур. Мінливість досліджуваної ознаки в результаті зберігання залежала від температури. Непродуктивні варіанти штамів S. globisporus 4Lcp-Hp7 і S. globisporus 7Crt при температурі зберігання 4 °С становили біля 50% і 10% популяцій, відповідно. За температурах зберігання 21°C та 28 °C в популяції штаму S. globisporus 4Lcp-Hp7 таких накопичувалося до 10%, в той час як у штаму S. globisporus 7Crt – 20–30%. Після року зберігання біля 52% та 66% колоній популяції ліофілізованих культур S. globisporus 4LcpHp7 та S. globisporus 7Crt підтримували високий рівень синтезу відповідних каротиноїдів. Висновки. Встановлено, що ознака біосинтезу каротиноїдів у мутантних штамів S. globisporus 4Lcp-Hp7 та S. globisporus 7Crt проявляє мінливість з високою частотою як після глибинного культивування (10-3 та 10-2 неактивних колоній), так і після довготривалого зберігання на скошених агаризованих поверхнях та у ліофілізованому стані (10–50%).

Ключові слова


Streptomyces; биосинтез каротиноидов; изменчивость; хранение

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Anatsky AS, Kunshchikova YA. Influence of aeration degree of cultural liquid on biosintetical activity of fungus culture Blakeslea trispora. Visnyk of Dnipropetrovsk University. 2009; 17(2):15–194. (in Ukrainian)

Bondarj YV, Sannykova VM, Ghryshhenko NA, Stuzhuk GhM. Dependence of the carotene-synthetic activity of the culture Blakeslea trispora from storage conditions. Biotechnology. 1985; 4:47-48. (in Russian)

Feofilova EP. Carotenoids of fungi: biological functions and practical use. Applied Biochemistry and Microbiology. 2004; 30:181–196. (in Russian)

Gholembiovsjka SL, Dvornyk TV, Lavrenchuk VJa, Matselyukh BP. Carrying carotenoid biomass of Streptomyces in ration of oviparous hens. Veterinary Medicine. 2014; 99: 119-122. (in Ukrainian)

Gholovach TN, Pidghorsjkyj VS, Sudenko VI, Ghroma LI. Deposit and storage of innovative microorganisms: Method. Recommendations.Kyiv: Society "Knowledge" of Ukraine. 2004 – 108 р. (in Ukrainian)

Holembiovs'ka SL, Matselyukh BP. Spontaneous and induced variability of carotenoid biosynthesis characteristics in Streptomyces globisporus 1912. Mikrobiol. Z. 2008; 70(6):18–23. (in Ukrainian)

Kato F., Hino T., Nakaji A., Tanaka M., Koyama Y. Carotenoid synthesis in Streptomyces setonii ISP5395 is induced by the gene crtS, whose product is similar to a sigma factor. Mol. Gen. Genet. 1995; 247(10):387–390.

Lee H-S., Ohnishi Y, Horinouchi S. A sigmaB-like factor responsible for carotenoid biosynthesis in Streptomyces griseus. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2001; 3(1): 95–101.

Matselyukh B, Matselyukh D, Golembiovska S, Polishchuk L, Lavrinchuk V. Isolation of Streptomyces globisporus and Blakeslea trispora mutants with increased carotenoid content. Mikrobiol. Z. 2013; 75(6):10–16.

Matselyukh BP, Polishchuk LV, Lukyanchuk VV. Golembiоvska SL, Lavrenchuk VYa. Molecular mechanism of the carotenoid biosynthesis activation in the producer Streptomyces globisporus 1912. Biotechnol. Acta. 2014; 7(6):69– 74.

McCormick J, Flдrdh K. Signals and regulators that govern Streptomyces development. FEMS Microbiol. Rev. 2012; 36(1): 206–231.

Myronovskyi M, Tokovenko B, Brotz E, Ruckert C, Kalinowski J, Luzhetskyy A. Genome rearrangements of Streptomyces albus J1074 lead to the carotenoid gene cluster activation. Appl Microbiol Biotechnol. 2014; 98(2):795– 806.

Polishchuk LV, Golembiоvska SL, Matselyukh BP, Lukyanchuk VV. Genetic Variability of Synthesis Feature of Carotenoids in Streptomyces globisporus 1912. Mikrobiol. Z. 2013; 75(5):40–46.

Takano H. The regulatory mechanism underlying light-inducible production of carotenoids in nonphototrophic bacteria. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2016; 80(7): 1264–1273.

Wang M, Yang H, Gao Jun-lian, Ma Rong-cai. Breeding of high-yield lycopene producing strains of Streptomyces rimosus and studies on its flask culture conditions. China Biotecnology. 2009; 12:13.

Wang W, Yu L. Effects of oxygen supply on growth and carotenoids accumulation by Xanthophyllomyces dendrorhous. Z. Naturforsch. 2009; 64:853– 858.

Ye Xu., Kalin Vetsigian. Phenotypic variability and community interactions of germinating Streptomyces spores. Microbial ecology. 2017; 7(1):699.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)

DOI 10.18524/2307-4663