Методы экспериментальной микологии - Билай В.И.
Скачать (прямая ссылка):
фаза адаптации, как правило, отсутствует или сокращается до минимума, и
максимальной массы мицелий достигает на более ранней стадии развития
культуры. Обычно пригодность источников углерода определяют по приросту
массы мицелия на единицу использованного источника углерода и количеству
углерода, вошедшего в состав мицелия (если это можно определить) [614,
687, 735, 739].
IV.6.1. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Степень превращения источника углерода определяют экономическим
коэффициентом (У), который представляет собой отношение сухой массы
мицелия (С.м.м.) в определенном обт>еме среды к количеству потребленного
источника углерода (исп. С): У= (С.м.м.(г, мг)/исп. С (г, мг)) X X 100
(%). Экономический коэффициент зависит от видовых особенностей гриба,
возраста культуры, условий культивирования (состава среды, аэрации,
способа выращивания) и характера энергетических процессов в клетке (при
дыхании - высокое значение, при брожении - низкое). Наибольших значений
экономический коэффициент достигает при минимальном выделении углекислоты
и растворимых метаболитов в среду. Интенсивность потребления углерода
определяется дыхательным коэффициентом - отношением количества выделенной
углекислоты к поглощенному кислороду: (С02 (мкл)/02 (мкл)) • 100%. Для
этой цели в аппарате Варбурга изучают дыхание клеток, их гомоге-натов и
бесклеточных экстрактов. Эндогенное дыхание клеток (способность окислять
запасные метаболиты и субстраты) определяют с помощью биохимического
анализа продуктов, образуемых в процессе окисления субстрата, что
позволяет выяснить характер его изменения [109]. Скорость поглощения
кислорода характеризуется коэффициентом Qo2> показывающим количество
поглощенного кислорода (в микролитрах) за определенное время на единицу
клеточной массы (аналогичный коэффициент характеризует количество
выделенной углекислоты). Кроме дыхательного коэффициента и скорости
поглощения кислорода для характеристики процессов метаболизма можно
использовать другие показатели:
Q0i (N) - количество кислорода, поглощенного за определенное время
(обычно за 1 ч) на 1 мг или 1 мкг азота клеток (общего, белкового,
аминокислотного и др.);
Qo2 (Р) - количество поглощенного кислорода, рассчитанное на 1 мг или 1
мкг фосфора клеток (или соединений фосфора - РНК, ДНК, АТФ и др.);
Qq2 (С) - количество поглощенного кислорода, рассчитанное на 1 мг или 1
мкг общего углерода клеток (или его соединений - углеводов, липидов и т.
д.);
Q0f (клетка) - количество кислорода, поглощенного одной клеткой.
.155
IV.6.2. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Скорость потребления субстрата культурой в определенный отрезок времени
выражается уравнением: dS/dt = qx, где х - биомасса; t - время; S -
концентрация субстрата; q - метаболический коэффициент, соответствующий
удельной скорости метаболизма. Этот коэффициент отражает ферментативную
активность гриба и используется для характеристики потребления глюкозы
(<7ГЛКЖОЗа)" кислорода (q0) и др. (q - величина постоянная при
неизменяющихся условиях). Метаболический коэффициент используют также для
определения скорости образования продуктов метаболизма культуры, в том
числе вторичных.
Для характеристики процессов метаболизма на разных фазах роста и
биосинтеза гриба могут быть использованы и другие показатели: 1)
потребленный кислород/потребленная глюкоза; 2) потребленный
кислород/общий или белковый азот; 3) общий азот/сухая масса; 4) РНК/ДНК;
5) белок/РНК; 6) содержание метаболита в клетке/общий биосинтез.
Манометрический метод определения интенсивности дыхания в сочетании с
биохимическими методами анализа промежуточных продуктов окисления
позволяет получить представление о метаболической активности гриба.
IY.6.3. ИЗУЧЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА В КЛЕТКАХ И ИХ СТРУКТУРАХ
Являясь гетеротрофными организмами, грибы способны использовать для
своего роста и развития огромное количество разнообразных органических
соединений, главным образом растительного происхождения. В результате
сложных и многоступенчатых окислительновосстановительных реакций эти
вещества при аэробном окислении разлагаются до углекислого газа и воды, а
при анаэробном окислении - до продуктов неполного окисления.
Способность большинства сапрофитных и полупаразитных грибов расти на
питательных средах, состоящих из сравнительно простых веществ: источника
углерода (обычно углеводы или близкие к ним вещества), минерального азота
(нитратный или аммиачный) и необходимых минеральных элементов, делает их
весьма удобной моделью для многих физиологических исследований [676,
716].
В процессе роста гриба изменяются структура и состав компонентов клеток,
скорость образования и характер метаболитов. Исследование состава,
структуры, локализации и функции химических компонентов в грибной клетке
проводят на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. В
соответствии с этим изучают: 1) интактные или растущие клетки мицелия; 2)
гомогенаты их в соответствующих буферных растворах; 3) клеточные
