Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
морских бактерий семь видов были выделены из шельфовой зоны Тихого
океана, а два штамма и смешанная культура получены с больших глубин.
Как видно из табл. 19, фосфатазная активность большинства бактерий
значительно варьировала в зависимости от видовой принадлежности и
величины давления. У Micrococcus aquivivus, М. euryhalis и Pseudomonas
xanthochrus она была примерно одинаковой под давлением 1, 200, 600 и 1000
атм продолжительностью один час.
В опытах с Flavobacterium marinotypicum и Pseudomonas per-fectomarinus
наблюдалось усиление фосфатазной активности при 200 атм по сравнению с
активностью при 1 атм; затем она последовательно снижалась под давлением
600 и 1000 атм у F. та-rinotypicum, тогда как у Ps. perfectomarinus она
была несколько выше при 1000, чем при 600 атм.
Для штаммов, выделенных с больших глубин, характерным оказалось
возрастание фосфатазной активности с увеличением давления.
Активность фосфатазы, экстрагированной из мелководного пла, не
снижалась под давлением 1000 атм (ZoBell, Kim, 1972). После 15-минутного
пребывания фермента под этим давлением п| п 25°
Таблица 1C. Количество фосфатов (с мкм n-нитрофенола). образуемых из п-
нитро-фенилфосфата морскими бактериями при различных величинах давления
(Morita, Howe, 1957)
Морские бактерии 1 атм 200 атм 600 атм 1000 атм
Bacillus borborokoites . 0,058±5% 0,048±5% 0,076 ±5% 0.076±o%
Flavobacterium marino-
typicum...... 2.320 3,240 2,600 1.760
Micrococcus aquivivus . 0.010 0,008 0,010 0.007
M. euryhalis..... 0,004 0.007 0.004 0,004
Pseudomonas azotogena 0,110 0'093 0.124 0.520
Ps. perfeclomarinus . . 0.040 0,118 0,044 o;o54
Ps. xanthochrus . . . 0,370 0,320 0,370 0,350
NB 13A*...... 0.600 0,700 0,960 1.000
NB 13B2 *...... 21160 2.200 3,300 3,200
Смешанная культура ** 0,053 0,034 0.034 0.033
* Выделены из красной глины на глубине 4712 м. ** Выделены на глубине
3935 м из глины.
его активность оставалась такой же, как в условиях атмосферного давления.
Авторы также отмечают, что фосфатазы, выделенные из штаммов двух
глубоководных бактерий, были значительно активнее при 1000 атм, чем при 1
атм.
Фруктозодифосфатаз а
Сопоставление чувствительности к давлению до 20 000 ф/д2
фруктозодифосфатазы, выделенной из печени бентосной рыбы Со-ryphaenoides
acrolepsis, и рыбы, живущей в поверхностных водах, Pimelometopon
pulchrum, выявило различия в их баротолерантности (Hochachka et al.,
1970). У бентосной рыбы этот фермент в присутствии кофактора и субстрата
сохранял активность при 3° под давлением 10 000 ф/д2 и необратимо
денатурировался, когда давление увеличивали до 20 000 ф/д2. Повышение
температуры до 9° способствовало усилению барорезистентности
фруктозодифосфатазы. Данный фермент из печени поверхностной рыбы
отличался значительно большей чувствительностью к давлению, особенно при
низких температурах.
Особенности ферментов фруктозодифосфатазы из печени и пи-руваткиназы
из мышцы у абиссального вида макруруса Coryphae-noides sp., вертикально
мигрирующих рыб Ectreposebastes imus,
Рис. 37. Активность пирофосфатазы при температуре 105° и разных величинах
давления (Morita, Mathemeier, 1964)
1 - 27-минутный период, необходимый для достижения нужного давления. В -
10-минутный период
Рис. 38. Действие повышенного давления на активность амилазы при разных
температурах (Schneyer, 1952)
1 - 60°; 2 - 11°; 3 - 25°
Stomias atriventer по сравнению с гомологичными ферментами из радужной
форели Salmo gairdnerii явились предметом исследований Hochachka, Moon a.
Mustafa (1972). Гидростатическое давление активировало первый фермент,
тогда как активность пи-руваткиназы ингибировалась давлением.
Сходными чертами для фруктозодифосфатазы из разных источников
оказались: ускорение каталитического действия ферментов высоким давлением
при pH выше 8, снижение барочувствительности при 15°, резкая потеря
активности после действия давления в отсутствие субстрата и Mg21.
Отличия заключались в том, что фермент из шельфовой рыбы Salmo
gairdnerii снижал свою активность под высоким давлением при низком
содержании фруктозодифосфата, тогда как фермент из абиссальной рыбы этой
особенностью не обладал. Аналогичным образом различались ферменты в
отношении кофактора Mg2+. Большая чувствительность к давлению была также
у пируватки-назы из радужной форели.
Авторы в этих различиях видят адаптивный характер свойств ферментов,
связанный с местообитанием рыб.
Высокое давление ингибирующе действует на инактивацию фосфатазы
нагреванием. Это было показано в исследованиях Morita a. Mathemeier
(1964) с неорганической пирофосфатазой из
Bacillus stearothermophilus при температуре 90 и 105° и различных
величинах давления.
Уже давление 100 атм увеличивало активность нагретого до 90° фермента
