Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
потреблялось в среднем 151,2 мг глюкозы на ЮОмл среды, а под давлением
500 атм - 77,7 мг. В первом случае об-
разовывалось 5,1 мл кислоты, а во втором - 4,8 мл, т. е. величины одного
порядка.
Однако, учитывая меньшее потребление глюкозы в условиях высокого
давления, стало очевидным, что при 500 атм органических кислот
накапливается больше в пересчете на использованный сахар. На 1 г
потребленной глюкозы при атмосферном давлении образовалось в среднем 36
мл кислоты, а под давлением 500 атм - 64 мл. Та же закономерность
сохранилась в опытах,
Рис. 75. Влияние высокого давления на накопление кислот (в мл 0,1 н. КОН
на I г потребленной глюкозы) при сбраживании глюкозы Ps. (Bact.)
desmolyticum (Крпсс, Чумак, 1964)
а - 1 атм; б - 500 атм;
1 - С02;
2 - летучие кислоты,
3 - нелетучие кислоты
где вместо пептона применяли минеральный азот в виде фосфорнокислого
аммония: продукция нелетучих кислот увеличивалась вдвое с повышением
давления до 500 атм.
Что же касается летучих кислот, то они в расчете на 1 г глюкозы также
вырабатывались в количестве, вдвое превышающем при 500 атм количество их
при атмосферном давлении. Рис. 75 дает представление о сдвигах в
метаболизме глюкозы, которые наступали тогда, когда рост и размножение
Pseudomonas (Bacterium) desmolyticum происходили не при атмосферном
давлении, а в условиях давления 500 атм. Вместо преимущественного
образования углекислоты при одной атмосфере высокое давление приводило к
увеличению выхода органических кислот и лишь к незначительному
образованию СОг.
Разделение летучих и нелетучих кислот хроматографическим методом
показало, что первые представлены муравьиной и уксусной кислотами, а
нелетучие - молочной и янтарной. Данные об их количествах, за исключением
янтарной кислоты, пятна которой не удалось полностью отделить от пятен
молочной кислоты, представлены в табл. 51.
В среднем количество муравьиной и уксусной кислот, накопившееся в
культуральной жидкости за 72 часа под давлением 500 атм, было в два-три
раза выше, чем в контроле при атмосферном давлении. Молочная кислота
образовывалась примерно
¦к
в равном количестве в условиях высокого и нормального давления.
Следующим этапом было выяснение характера изменений в метаболизме
глюкозы у Pseudomonas sp. штамм 8113 в зависимости то величины давления
(Крисс и др., 1967). Этот вид бактерий, выделенный из ила Черного моря на
глубине 1900 м, был избран в качестве объекта исследования вследствие
того,
Таблица 51, Изменения в соотношении органических кислот {в мг/г
потребленной глюкозы) при сбраживании глюкозы Pseudomonas desmolytlcum в
условиях высокого давления (Крисс, Чумак, 1964)
Органическая Давление, атм
1 500 500/1-100
Муравьиная (8) 74.4 139,3 187,2
Уксусная (5) 27,7 85,8 309,7
Молочная (5) 326,6 317,5 102.8
Примечание. См. табл. 50.
что он не только размножался под давлением в несколько сот атмосфер, но и
проявлял барофильные свойства, накапливая в определенных условиях большую
биомассу под высоким давлением, чем при 1 атм.
В пределах величин давления, когда Pseudomonas sp. становился
барофильным (до 350 атм), потребление глюкозы бактериальными клетками
уменьшалось с повышением давления. Наименьшее количество глюкозы (5,2
мгк/млн клеток) ассимилировалось под давлением 350 атм, которое
способствовало наибольшему выходу бактериальной массы.
Потребление глюкозы Pseudomonas sp. при разной величине давления
показано ниже (Крисс и др., 1967). Исходное количество бактериальных
клеток составляло 2,5 млн/мл, продолжительность опытов - 96 час.,
температура культивирования - 28°.
Давление, Бактерии, Потреблен Давление, Бактерии, Потреблен
атм млн/мл ная глюко атм млн/мл ная глюко
за, мкг/млн за, мкг/млн
1 710 7.8 200 Р05 Б,8
25 (741 7,6 350 1003 5.2
50 751 7.3 1500 527 6.3
100 828 6,5 540---575 232 6.8
Давление выше 350 атм было неблагоприятным для размножения Pseudomonas
sp. При 500 атм бактериальная масса нарастала в меньшем количестве, чем
при атмосферном давлении. В культуре значительное число клеток было
представлено в виде нитей различной длины, но потребление глюкозы заметно
воз-
росло, достигнув 6,3 мкг/млн клеток. Более высокое давление
(540-575 атм), сильно угнетавшее не только размножение, но и рост
бактерий, вызвало увеличение количества ассимилированной глюкозы до 6,8
мкг/млн клеток.
Если после трехсуточного выращивания Pseudomonas sp. под
давлением 500 атм производилась декомпрессия, то потребление глюкозы
продолжалось в последующие трое суток, хотя роста культуры не
происходило. Интенсивность потребления глюкозы клетками, выросшими под
давлением 500 атм, возросла после снятия давления. Через трое суток
