Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
пребывания в условиях атмосферного давления содержание глюкозы в
культурной жидкости становилось даже несколько меньшим, чем в среде с
культурой, развивающейся все шесть суток при 1 атм (рис. 76).
j С повышением давленпя изменялся выход некоторых продук-
тов брожения глюкозы (табл. 52). Начиная с 25 и до 350 атм,
продукция летучих кислот возросла на 21%, а при 500 атм п выше - почти
вдвое по сравнению с контролем.
Таблица 52. Выход летучих кислот, этилового спирта и углекислоты (в мг'г
потребленной глюкозы) при сбраживании глюкозы Pseudomonas sp. в за г и си
мости от величины давления (Крисе и др., 1967)
Давление, Летучие кислоты Этиловый спирт со2
мг/г % от ко мг/г % от ко мг/г % от ко
личества личества личества
при при при
1 атм 1 атм ! атм
1 247,0(15) 100,0 102,2(13) 100,0 66,4(11) 100,0
25 263,5(3) 106,6 120,6(3) 118,0 62,4 93,9
50 276,4(7) 111,9 110,6(5) 108,2 63,25(2) 95.2
100 283,1(11) 114,6 124,9(11) 122,2 88,8(2) 133,7
200 285,5(2) 115,6 90,2(2) 88,2 70,0 105,4
350 308.9(6) 125,0 !08,2(4) 103,8 66,0(4) 99,4
500 428,7(5) 173,5 129,6(4) 126,8 73,6(6) 110,8
560 446,4(4) 180,7 205,8(4) 201,3 33,85(4) 50,9
575 424,7(3) 171,9 167,6(3) 164,0 22,9(4) 33,5
Примечание. Продолжительность опытов составляла 96 час. Остальные данные
см. табл. 50.
Давление 25 - 100 атм способствовало некоторому увеличению
Еыхода этилового спирта, а затем (при 200 и 350 атм) концентрация его в
среде уменьшалась. Однако под давлением 500 - 575 атм образовывалось на
30 - 90% больше спирта, чем при атмосферном давлении.
Что же касается углекислоты, то количество ее увеличивалось
под давлением 50 - 100 атм, после чего снижалось, уменьшаясь вдвое и
втрое при 560 и 574 атм по сравнению с контролем.
Сопоставление всех данных показывает, что Pseudomonas sp. под
давлением, при котором проявляется барофильность этого вида, полнее
использует глюкозу, чем при большем давлении, уже угнетающем его
размножение. Как видно из рис. 77, высокий урожай клеток при оптимальном
давлении сопровождался снижением интенсивности потребления глюкозы; при
этом возрастало количество выделяемой углекислоты.
Давление 500 - 575 атм, ингибируя размножение, увеличивало потребление
глюкозы бактериальными клетками. В этих усло-
Рис. 76. Потребление глюкозы Pseudomonas sp. штамм 8113 под давлением 500
атм и после одномоментного снижения давления до 1 атм (Крисс п др., 1967)
I - глюкоза в мкг на 1 млн. клеток; II - бактерии в млн.; III - глюкоза в
мг на 100 мл; 1 - контроль (1 атм); 2 - 500 атм; стрелки означают, что
давление снято
Рис. 77. Зависимость между числом бактериальных клеток (1),
интенсивностью потребления глюкозы (3) и выходом летучих кислот (2),
этилового спирта (4), С02 (5) при выращивании Pseudomonas sp. штамм 8113
под давлением от 25 до 575 атм (Крисс и др., 1967)
виях эффективность использования глюкозы резко снижалась, судя по
уменьшению выхода СОг п повышению концентрации менее окисленных продуктов
- спирта и летучих кислот. По-видимому, под давлением 500 атм и выше
угнетаются некоторые ферменты, участвующие в метаболизме глюкозы, и
бактериальным клеткам приходится усиливать потребление ее, чтобы
компенсировать недостаток энергии из-за неполного использования сахара.
Аналогичные результаты были получены в нашей лаборатории Блохиной
(1971а, б) с галактозой, мальтозой, сахарозой, лактозой и рафинозой.
Опыты, поставленные по той же методике, что и с глюкозой, показали,
что метаболизм глюкозы и галактозы под давлением в несколько сот атмосфер
протекает у баротолерантных бактерий сходным образом: при давлении,
оптимальном для размножения, потребление углеводов мало отличалось от
контроля и значительно увеличивалось при супраоптимальном давлении (500
атм) с выходом повышенных количеств недоокисленных продуктов, спирта и
летучих кислот. Некоторое отличие наблюдалось лишь с лактозой, метаболизм
которой оказался более чувствительным к давлению (табл. 53). В еще
большей степени ингибирующий эффект давления сказался на сбраживании
трисахарида - рафпнозы.
Влияние температуры
Эти исследования по влиянию высокого давления на метаболизм глюкозы у
баротолерантной бактерии Pseudomonas sp. при оптимальной температуре
(28°) были продолжены в условиях культивирования этого же штамма прп
субоптимальных (7,5 п 15°) и супраоптимальной (40°) температурах (Крисс,
Коштоянц, 1969).
Потребленпе глюкозы бактериальными клетками в условиях атмосферного
давления увеличивалось на 25% прп 15° и удваивалось при 40°, если
сравнивать с ассимиляцией глюкозы при оптимальной температуре (табл. 54,
