Фотосинтезирующие микроорганизмы как преобразователи энергии и продуценты ценных продуктов

Целью работы явилось изучение фотосинтезирующих микроорганизмов, их метаболических путей, ферментов и способности к синтезу водорода и ценных соединений, в частности, бактериохлорофилла а. Изучено действие ионов металлов группы платины (Pd, Ru, Pt) на HydSL гидрогеназe Thiocapsa bogorovii (прежнее название Thiocapsa roseopersicina). Установлено, что ионы Pd2+ необратимо и полностью ингибируют гидрогеназу и оказывают значительное воздействие на структуру, ионы Ru3+ в меньшей степени ингибируют гидрогеназу, причем частично обратимо, а ионы [PtCl6]2+ не оказывают влияния на активность этого фермента. Отработана методика получения сэндвича «газодиффузионный слой-каталитический слой-твердополимерный электролит (мембрана)-каталитический слой- газодиффузионный слой», с помощью которой получены ТЭ на основе платины с мощностью до 50 мВт/см2. Биоэлектрохимическая активность гидрогеназы проявлялась при нанесении гидрогеназы на гидрофилизированный газодиффузионный слой. Выявлены основные особенности Rba. capsulatus НСО3-/СО2 зависимых путей на уровне генома при сравнении с другими пурпурными несерными бактериями, что необходимо для повышения скорости выделения водорода. Изучены особенности формирования структуры антенных комплексов у пурпурных бактерий в различных условиях освещенности. Методами компьютерного моделирование показано, что взаимодействие LH4 с бактериофитохромом 2 возможно. Построены модели докинга LH4 с бактериофитохромом 2. Разработан способ получения бактериохлорофилла а, который предусматривает использование нового штамма бактерии Cereibacter sphaeroides ВКМ В-3534D, обладающего высокой скоростью роста и способного расти в широком диапазоне концентраций основных компонентов среды. Культивирование проводят в три стадии (адаптация к биореактору, выращивание при концентрации кислорода 10% от насыщения и на третьей стадии синтез бактериохлорофилла а.