Український антарктичний журнал

№ 2 (2021): Український антарктичний журнал
Articles

Фізіологічні та біохімічні властивості ґрунтових дріжджів з різних екосистем Східної Антарктиди

PDF (English)
  • К. Ґрібанова,
  • В. Мямін
К. Ґрібанова
Білоруський державний університет, м. Мінськ, 220108, Білорусь
В. Мямін
Білоруський державний університет, м. Мінськ, 220108, Білорусь; ДНВО «НПЦ НАН Білорусі з біоресурсів», м. Мінськ, 220072, Білорусь
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2021.681
Опубліковано December 31, 2021
Ключові слова
  • Антарктида,
  • біосурфактанти,
  • мікроорганізми,
  • стресостійкість,
  • ферментативні активності
Як цитувати
Ґрібанова, К., & Мямін, В. (2021). Фізіологічні та біохімічні властивості ґрунтових дріжджів з різних екосистем Східної Антарктиди. Український антарктичний журнал, (2), 106-116. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2021.681

Авторське право (c) 2021 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Ряд дослідів з фізіології та біохімії були виконані для вивчення властивостей та біопотенціалу культур дріжджів, ізольованих із ґрунтів Східної Антарктиди. У статті наведено перелік вивчених морфологічних особливостей, а також описано результати вивчення ферментативних активностей та біохімічних характеристик цих культур. Антарктичні дріжджі, культивовані на агаризованих середовищах, мали широкий спектр ферментативних активностей: більшість проявляли ліполітичну, амілолітичну, ДНК-азну, уреазну активності та продукували ефіри, тоді як меншість була здатна також до протеолітичної, целюлолітичної та пектолітичної активностей, секреції органічних кислот та синтезу крохмалеподібних речовин. Вивчення стресостійкості ізолятів виявило стійкість до опромінення ультрафіолетовим світлом за довжиною хвилі 254 нм та до низьких концентрацій сульфату міді у середовищі. Якісна оцінка рівня глікогену, виявленого фарбуванням із застосуванням розчину Люголя, показала здатність культури накопичувати глікоген у значних кількостях. Також встановлено здатність клітин дріжджів накопичувати ліпіди зі збільшенням віку культури. Руйнування поверхні мінеральної олії культуральним бульйоном уможливило визначення ізолятів дріжджів з високою руйнівною активністю. Отримані результати, зокрема різноманіття виявлених фізіологічних активностей, дозволяють вважати антарктичні дріжджі перспективними продуцентами біологічно активних сполук для використання у медицині та біотехнології.

PDF (English)

Посилання

  1. Alcaíno, J., Cifuentes, V., & Baeza, M. (2015). Physiological adaptations of yeasts living in cold environments and their potential applications. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 31(10), 1467–1473. https://doi.org/10.1007/s11274-015-1900-8
  2. Babyeva, I. P., & Golubev, V. I. (1979). Metody vydeleniya i identifikacii drozhzhej [Methods for the isolation and identification of yeasts]. Pishhevaya promyshlennost.
  3. Bagaeva, T. V., Ionova, N. E`., & Nadeeva, G. V. (2013). Mikrobiologicheskaya remediaciya prirodnykh sistem ot tyazhelykh metalov [Microbiogical remediation of natural ecosystems from heavy metals]. Kazanskiy universitet.
  4. Barahona, S., Yuivar, Y., Socias, G., Alcaíno, J., Cifuentes, V., & Baeza, M. (2016). Identification and characterization of yeasts isolated from sedimentary rocks of Union Glacier at the Antarctica. Extremophiles, 20(4), 479–491. https://doi.org/10.1007/s00792-016-0838-6
  5. Bueno, J. L., Santos, P. A. D., da Silva, R. R., Moguel, I. S., Pessoa Jr, A., Vianna, M. V., Pagnocca, F. C., Sette, L. D., & Gurpilhares, D. B. (2019). Biosurfactant production by yeasts from different types of soil of the South Shetland Islands (Maritime Antarctica). Journal of Applied Microbiology, 126(5), 1402–1413. https://doi.org/10.1111/jam.14206
  6. Byrtusová, D., Shapaval, V., Holub, J., Šimanský, S., Rapta, M., Szotkowski, M., Kohler, A., & Márová, I. (2020). Revealing the potential of lipid and β-Glucans coproduction in Basidiomycetes yeast. Microorganisms, 8(7), 1034. https://doi.org/10.3390/microorganisms8071034
  7. Cary, S. C., McDonald, I. R., Barrett, J. E., & Cowan, D. A. (2010). On the rocks: the microbiology of Antarctic Dry Valley soils. Nature Reviews Microbiology, 8(2), 129–138. https://doi.org/10.1038/nrmicro2281
  8. Connell, L. B., Redman, R., Rodriguez, R., Barrett, A., Iszard, M., & Fonseca, A. (2010). Dioszegia antarctica sp. nov. and Dioszegia cryoxerica sp. nov., psychrophilic basidiomycetous yeasts from polar desert soils in Antarctica. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 60(6), 1466–1472. https://doi.org/10.1099/ijs.0.015412-0
  9. D’Amico, S., Collins, T., Marx, J.-C., Feller, G., Gerday, C., & Gerday, C. (2006). Psychrophilic microorganisms: challenges for life. EMBO reports, 7(4), 385–389. https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400662
  10. Darling, C. A., & Siple, P. A. (1941). Bacteria of Antarctica. Journal of Bacteriology, 42(1), 83–98.
  11. De Pascale, D., De Santi, C., Fu, J., & Landfald, B. (2012). The microbial diversity of Polar environments is a fertile ground for bioprospecting. Marine Genomics, 8, 15–22. https://doi.org/10.1016/j.margen.2012.04.004
  12. Di Menna, M. E. (1960). Yeasts from Antarctica. Journal of General Microbiology, 23(2), 295–300. https://doi.org/10.1099/00221287-23-2-295
  13. Di Menna, M. E. (1966). Yeasts in Antarctic soils. Antonie van Leeuwenhoek, 32(1), 29–38. https://doi.org/10.1007/BF02097443
  14. Fedorova, V. V., Petukhova, N. I., Khalimova, L. X., & Zorin, V. V. (2010). Isledovanie usloviy sinteza biosurfaktantov mikroorganizmami [A study of conditions in which microbes produce biosurfactants]. Bashkir Chemical Journal, 17(5).
  15. Gerday, C., Aittaleb, M., Bentahir, M., Chessa, J. P., Claverie, P., Collins, T., D’Amico, S., Dumont, J., Garsoux, G., Georlette, D., Hoyoux, A., Lonhienne, T., Meuwis, M.-A., & Feller, G. (2000). Cold-adapted enzymes: from fundamentals to biotechnology. Trends in biotechnology, 18(3), 103–107. https://doi.org/10.1016/S0167-7799(99)01413-4
  16. Gounot, A. M. (1986). Psychrophilic and psychrotrophic microorganisms. Experientia, 42(11), 1192–1197. https://doi.org/10.1007/BF01946390
  17. Gribanova, E. A., & Miamin, V. E. (2019, November 27–29). Kharakteristika drozhzhej, vydelennykh iz razlichnykh ekosistem Vostochnoj Antarktidy [Description of yeasts isolated from various ecosystems of East Antarctica]. Materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii Biotekhnologii mikroorganizmov (pp. 321–325). Minsk, Belarus.
  18. Gribanova, E. A., & Miamin, V. E. (2021a). Fiziologo-bioximicheskaya xarakteristika drozhzhej, vydelennykh iz razlichnykh ekosistem Vostochnoy Antarktidy [Physiologo-biochemical characteristics of yeasts isolated from various ecosystems of the East Antarctica]. In Materialy` Mezhdunarodnogo molodezhnogo nauchnogo foruma "Lomonosov-2021". MAKS Press.
  19. Gribanova, E. A., & Miamin, V. E. (2021b, May 11–13). Physiological and biochemical characteristics of yeasts isolated from different ecosystems of Eastern Antarctida [Conference Abstract]. X International Antarctic Conference Kyiv, Ukraine, 105–106. http://uac.gov.ua/international-cooperation/mak/x-international-antarctic-conference-ua/
  20. Gugliandolo, C., Michaud, L., Giudice, A. L., Lentini, V., Rochera, C., Camacho, A., & Maugeri, T. L. (2016). Prokaryotic community in lacustrine sediments of Byers Peninsula (Livingston Island, Maritime Antarctica). Microbial Ecology, 71(2), 387–400. https://doi.org/10.1007/s00248-015-0666-8
  21. Karpov, V. A. (1985). Metod opredeleniya DNK-aznoj aktivnosti [A method to determine the DNase activity]. Veterinariya, 11, 79–80.
  22. Kurzanov, A. N. (1975). Metod opredeleniya lipoliticheskoj aktivnosti biologicheskikh zhidkostey [A method to determine the lipolytic activity of biological liquids]. Laboratornoe delo, 12, 746–747.
  23. Lysak, V. V., & Zheldakova, R. A. (2002). Mikrobiologiya: metodicheskie rekomendacii k laboratornym zanyatiyam, kontrol samostoyatelnoy raboty studentov [Microbiology: methodical recommendations for laboratory assignments and control of the students’ own work]. BSU. https://elib.bsu.by/handle/123456789/15743
  24. Roberts, G. D., Horstmeier, C. D., Land, G. A., & Foxworth, J. H. (1978). Rapid urea broth test for yeasts. Journal of Clinical Microbiology, 7(6), 584–588. https://doi.org/10.1128/jcm.7.6.584-588.1978
  25. Robinson, C. H. (2001). Cold adaptation in Arctic and Antarctic fungi. New Phytologist, 151(2), 341–353. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.2001.00177.x
  26. Rukhlyadeva, A. P., & Korchagina, G. T. (1973). Opredelenie pektoliticheskoy aktivnosti interferometricheskim metodom [Determination of the pectolytic activity by interferometry]. Prikladnaya Biokhimiya i Mikrobiologiya, 6, 922–927.
  27. Sampaio, J. P. (1999). Utilization of low molecular weight aromatic compounds by heterobasidiomycetous yeasts: taxonomic implications. Canadian Journal of Microbiology, 45(6), 491–512. https://doi.org/10.1139/w99-020
  28. Satyanarayana, T., & Kunze, G. (Eds.). (2009). Yeast biotechnology: diversity and applications. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8292-4
  29. Turkiewicz, M., Pazgier, M., Kalinowska, H., & Bielecki, S. (2003). A cold-adapted extracellular serine proteinase of the yeast Leucosporidium antarcticum. Extremophiles, 7(6), 435–442. https://doi.org/10.1007/s00792-003-0340-9
  30. Villarreal, P., Carrasco, M., Barahona, S., Alcaíno, J., Cifuentes, V., & Baeza, M. (2016). Tolerance to ultraviolet radiation of psychrotolerant yeasts and analysis of their carotenoid, mycosporine, and ergosterol content. Current Microbiology, 72(1), 94–101. https://doi.org/10.1007/s00284-015-0928-1
  31. Vishniac, H. S., & Hempfling, W. P. (1979). Evidence of an indigenous microbiota (yeast) in the dry valleys of Antarctica. Journal of General Microbiology, 112(2), 301–314. https://doi.org/10.1099/00221287-112-2-301
  32. Zenova, G. M., Stepanov, A. L., Lihacheva, A. A., & Manucharova, N. A. (2002). Praktikum po biologii pochv [Soil biology handbook]. Izdatelstvo MGU.
  33. Zubov, D. V., & Tolchenov, A. A. (2012). Ekspress-metodika kontrolya aktivnosti fermentnogo kompleksa [Express method of monitoring the activity of an enzyme complex]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta, 1(2), 64.