Образец для цитирования:
Петров С. В., Купряшина М. А., Глинская Е. В., Никитина В. Е., Пономарёва Е. Г., Воробьёва С. А. Скрининг бактерий рода Azospirillum по способности к продукции внеклеточной лигнин-пероксидазы и деградации модельных соединений лигнина и азокрасителей // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 2. С. 170-176. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2017-17-2-170-176
Скрининг бактерий рода Azospirillum по способности к продукции внеклеточной лигнин-пероксидазы и деградации модельных соединений лигнина и азокрасителей
Лигнин-пероксидаза является одним из главных ферментов грибов-деструкторов древесины, который способен к неспецифическому окислению многих ароматических и
полициклических соединений. К началу наших исследований сведения о способности к продукции данного фермента бактериями практически отсутствовали. Относительно
недавно нами была обнаружена активность лигнин-пероксидазы в смывах с поверхности бактериальных клеток и во внутриклеточных экстрактах азоспирилл. В ходе данного
исследования был проведен скрининг 6 штаммов бактерий рода Azospirillum по способности к продукции внеклеточной лигнин-пероксидазы, а также потенциал данных микроорганизмов к деградации модельных соединений лигнина и азокрасителей. Активность фермента в культуральной жидкости определяли по окислению вератрилового спирта до вератрового альдегида. Лигнин-деградирующий потенциал бактерий определяли по методу Ahmad с использованием препаратов нитрированного лигнина. При исследовании деградирующей способности азоспирилл в отношении синтетических красителей в качестве модельного азокрасителя был выбран метиловый оранжевый. В ходе исследования обнаружена продукция внеклеточной лигнин-пероксидазы у всех взятых в эксперимент штаммов рода Azospirillum. В результате скрининга выявлена способность
азоспирилл к деградации модельных соединений лигнина. Впервые обнаружена способность бактерий рода Azospirillum к разрушению азокрасителей. В большинстве случаев
отмечена положительная корреляция между уровнем активности внеклеточной лигнинпероксидазы и способностью к деградации лигниноподобных соединений, а также сложных ароматических красителей.
1. Pasti-Grigsby M. B., Paszczynski A., Goszczynski S., Crawford D. L., Crawford R. L. Influence of aromatic substitution patterns on azo dye degradability by Streptomyces spp. and Phanerochaete chrysosporium // Appl. Environ. Microbiol. 1992. Vol. 38. P. 3605–3613
2. Ramachandra M., Crawford D. L., Hertel G. Characterization of an extracellular lignin peroxidase of the lignocellulolytic actinomycete Streptomyces viridosporus // Appl. Environ. Microbiol. 1988. Vol. 54, № 12. P. 3057–3063.
3. Kalyani D. C., Patil P. S., Jadhav J. P., Govindwar S. P. Biodegradation of reactive textile dye Red BLI by an isolated bacterium Pseudomonas sp. SUK1 // Bioresour Technol. 2008. Vol. 99. P. 4635–4641.
4. Никитина В. Е., Ветчинкина Е. П., Пономарева Е. Г., Гоголева Ю. В. Фенолоксидазная активность бактерии рода Azospirillum // Микробиология. 2010. Т. 79, № 3. С. 344–351.
5. Bholay A. D., Borkhataria Bhavna V., Jadhav Priyanka U., Palekar Kaveri S., Dhalkari Mayuri V., Nalawade P. M. Bacterial lignin peroxidase : A tool for biobleaching and biodegradation of industrial effluents // Univ. J. Environ. Res. Technol. 2012. Vol. 2, № 1. P. 58–64.
6. Orth A. B., Royse D. J., Tien M. Ubiquity of lignindegrading peroxidases among various wood-degrading fungi // Appl. Envir. Microb. 1993. Vol. 59, № 12. P. 4017 – 4023.
7. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microorganisms qualities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. Vol. 72. P. 248–254.
8. Ahmad M., Taylor C. R., Pink D., Burton K., Eastwood D., Bending G. D., Bugg T. D. H. Development of novel assays for lignin degradation: comparative analysis of bacterial and fungal lignin degraders // Mol. Biosyst. 2010. № 6. P. 815–821.
9. Pourbabaee A. A., Malekzadeh F., Sarbolouki M. N., Mohajeri A. Decolorization of methyl orange (As a model azo dye) by the newly discovered Bacillus sp. // Iranian J. Chem. Eng. 2005. Vol. 24. P. 41–45.
10. Nidadavolu S. V. S. S. S. L. H. B., Gudikandula K., Pabba S. K., Maringanti S. C. Decolorization of triphenyl methane dyes by Fomitopsis feei // Natural Science. 2013. Vol. 5,
№ 6. P. 30–35.
11. Ахмедова З. Р. Лигнинолитические ферменты базидиальных грибов. Лигнин-пероксидазы гриба Pleurotus ostreatus УзБИ-ZAX 108. Выделение, очистка и характеристика изоферментов // Биохимия. 1996. Т. 61, № 8. С. 1385 –1394.
12. Никитина В. Е., Купряшина М. А., Петров С. В., Глинская Е. В. Влияние условий культивирования на лигнин-пероксидазную активность эндофитного и эпифитного штаммов Azospirillum brasilense // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2012. Т. 12, вып. 4. С. 52–56.
13. Ильина Г. В. Эколого-физиологический потенциал природных изолятов ксилотрофных базидиомицетов : дис. … д-ра биол. наук. Саратов, 2011. 364 с.
14. Schloter M., Hartmann A. Endophytic and surface colonization of wheat roots (Triticum aestivum) by different Azospirillum brasilense strains studied with strain specific monoclonal antibodies // Symbiosis. 1998. Vol. 25. P. 159 –179.
15. Далимова Г. Н., Абдуазимов Х. А. Лигнины травянистых растений // Химия природных соединений. 1994. № 2. С. 160–177.
