Биофизика

ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА СТРУКТУРУ НЕКОТОРЫХ БЕЛКОВ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

Трефилова Анна Николаевна

Научный руководитель: зав. лаб. физики высоких давлений ИФМ УрО РАН, к.ф.-м.н. Пилюгин В.П.

Уральский государственный университет им. Горького, г.Екатеринбург, Россия

Исследовалось влияние высокого гидростатического давления на белки и жизнедеятельность одноклеточных микоорганизмов различных систематических групп. В качестве объектов исследования были выбраны: одноклеточные микроорганизмы (Chlorella, Rhodospirillum rubrum, Shaccharomyces cerevisiae) и белки (овальбумин, лактобелки).

Культуры микроорганизмов и белки запаивались в эластичные капсулы объемом 350 - 400 мм³ и подвергались статическим и циклическим обработкам давлением при температуре » 20° С. Исходная концентрация одноклеточных в питательной среде составляла 10⁵ - 10⁷ мм³.

Время выдержки культур в статическом режиме составляло от 5 минут до 24 часов. Скорость подъема и снятия давления составляла 10-20 МПа/с. Давление создавали в гидростатической камере “поршень - цилиндр ”. В качестве рабочей жидкости использовали полиметисилаксановую жидкость. Величину давления определяли по измерению электросопротивления манганинового манометра. Точность поддержания необходимой величины давления при длительных выдержках составляла 3-5%.

Бароциклические режимы обработки выполнялись с шагом в 5 циклов, от 5 до 30 циклов.

Заключительная часть эксперимента состояла в определении способности обработанных клеток делиться и тем самым образовывать колонии на субстрате. Именно репродукционная способность была выбрана критерием для определения критических параметров.

При барической обработке овальбумина, начиная с давления в 380 МПа наблюдалось легкое помутнение, степень которого усиливалась при повышении давления ( табл. 1 ).

Для каждого вида клеток существует своя величина критического давления ( табл. 2 ). При этом динамический режим обработок более губителен для клеток, чем статический. Критическое давление снижается в этих условиях для Chlorella более, чем в два раза.

Давление бароденатурации белков ( табл. 1)

Белок	Давление, МПа t° =const.
	начало денатурации	полная денатурация
овальбумин	380	700
лактобелки	450	700

Критические величины барообработок микроорганизмов (табл. 2)

	Критическое давление, МПа t = 20° C
Микроорганизм	статическое	динамическое, dP/dt=10-20 МПа/с
Chlorella	270-330	< 150	k? 0,5
Rhodospirillum rubrum	420-480	250-290	k=0,6
Saccharomyces cerevisiae	650-750	450-600	k=0,7-0,8

e-mail: asf@asf.e-burg.ru