ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ КАК ПРОДУЦЕНТЫ ЦЕННЫХ ПРОДУКТОВ ВКЛЮЧАЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ

Отчет представлен на 35 страницах, содержит 7 иллюстраций, 3 таблицы, 29 использованных источников. Ключевые слова: ПУРПУРНЫЕ БАКТЕРИИ, ДИНОФЛАГЕЛЛЯТЫ, HYDSL- ГИДРОГЕНАЗА, ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД, ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ПРОДЛЕННОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ, ЛИПОПОЛИСАХАРИДЫ. Объектами исследования являлись аноксигенные и оксигенные фототрофные микроорганизмы как популяции, целые организмы, высокоочищенный препарат HydSL гидрогеназы из Thiocapsa bogorovii, эта же гидрогеназа, иммобилизованная на наночастицах сажи (Вулкан), а также топливные элементы с гидрогеназой на водородном электроде. Целью работы на уровне популяций была интенсификация культивирования пурпурных бактерий для получения практически ценных соединений и изучение особенностей при адаптации различных фотосинтезирующих организмов к стрессам, на субклеточном уровне изучение роли ЦТК и анаплеротических путей при фотоассимиляции ацетата, на уровне молекул и молекулярных комплексов изучение механизма действия HydSL гидрогеназ и их использования в топливных элементах, а также молекулярных механизмов защиты иммунных клеток крови посредством липополисахаридов и липотейхоевой кислоты. Для оптимального выхода биомассы бактерия Rps palustris, являющаяся важным компонентом в системах очистки органических отходов, была выращена аэробно в хемогетеротрофных условиях. Это дало более чем десятикратное, по сравнению с фототрофным анаэробным выращиванием, увеличение количества получаемой биомассы клеток до 26,8 г сухой биомассы/ л. При исследовании лимитирования среды выращивания по некоторым ее элементам было показано, что параметры флуоресценции хлорофилла а у динофлагеллят, как и у других фотосинтезирующих микроорганизмов, являются индикатором стресса, вызванного, в частности, недостатком азота или переходом в стационарную фазу; можно также сделать вывод о том, что универсальным механизмом адаптации динофлагеллят к стрессу является разобщение водоокисляющего комплекса и РЦ ФС2. Были подобраны условия для подавления роста E. coli S17-1 в смеси с Rba. capsulatus B10 теллуритом калия (K2TeO3) в условиях фототрофного культивирования. Данный подход будет применяться при получении мутантов Rba. capsulatus B10, ассимилирующих ацетат, с целью изучения роли цикла трикарбоновых кислот и анаплеротических путей в лимитировании скорости роста культуры. Разработан метод ориентированной иммобилизации гидрогеназы T. bogorovii на гидрофобных углеродных поверхностях, и был создан водородный электрод. На его основе был создан топливный элемент с мощностью более 2 мВт/см2 и током более 6 мА/см2, причем его активность сохранялась как минимум до 49-х суток. Была впервые изучена термостабильность гидрогеназы T. bogorovii в сухом состоянии, что может быть использовано в новых типах водородных топливных элементов. Исследована роль рецептора CD14 в защите иммунных клеток крови посредством липополисахаридов (ЛПС) Rba. capsulatus PG при активации эндотоксинами и липотейхоевой кислотой (ЛТК). Структуры, подобные нетоксичному липополисахариду фототрофной бактерии штамма Rhodobacter capsulatus PG, способны при связывании с рецептором CD14 блокировать передачу сигнала на Толл-подобные рецепторы (TLR4 или TLR2) клеток крови, тем самым предупреждая развитие септического шока, вызванного грамотрицательными (эндотоксины) или грамположительными (липотейхоевая кислота) бактериями.