ИСТИНА

На примере дрожжей Candida tropicalis, Saccharomyces cerevisiae и галобактерий Halobacterium salinarium показана перспективность использования контролируемого окислительного стресса для повышения эффективности ферментации. Обнаружено, что контролируемое совместное воздействие стрессоров (H2O2, мягкий уль-трафиолет) и антистрессорных факторов (видимый свет низкой интенсивности, антиокси-данты, удаление ингибиторов биосинтеза) улучшает ростовые и биосинтетические характеристики модельных микроорганизмов: повышает выход биомассы, удельную скорость роста, бродильную активность и устойчивость к закислению у дрожжей, способствует поддержанию продуктивности биореактора с высокоплотностной культурой дрожжей, повышает уровень накопления бактериородопсина при минимальном накоплении каротиноидов у галобактерий. Показано, что комбинированное действие ультрафиолета и видимого света или монохроматического излучения может выступать в качестве инструмента для управления ростом гетеротрофных микроорганизмов, не чувствительных в обычных условиях (без УФ облучения) к освещению. Впервые установлено, что в процессе глубинного культивирования галобактерий (ГБ) H. salinarium рост культуры и синтез бактериородопсина (БР) в сильной степени зависят от наличия ингибиторов, предположительно продуктов химического и/или фотохимического окисления компонентов среды, образующихся при ее хранении или использовании. С учетом этих факторов получен биосинтетически активный штамм галобактерий, подобраны оптимальные условия (среда, режим аэрации, подготовка посевного материала, освещение) и разработаны режимы культивирования (доливная культура, внесение антиоксидантов, обработка адсорбентами), позволившие увеличить содержание бактериородопсина в клетках и его выход за цикл ферментации с 70–75 мг/л за 6–7 сут. до 1700–1750 мг/л за 8 сут. при одновременном повышении стабильности процесса и снижении содержания каротиноидов, что существенно упрощает процедуры выделения бактериородопсина и его очистки. На основе выявленных закономерностей разработаны новые методы культивирования микроорганизмов в условиях контролируемого окислительного стресса. Для управления процессами ферментации галобактерий разработаны программное обеспечение «BioDrome 1.0», автоматизированный комплекс и метод непрерывного контроля уровня накопления биомассы и бактериородопсина.