CC BY
61
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
УДК 663.125/663.252.4 DOI 10.18522/1026-2237-2020-1-95-101
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДРОЖЖЕЙ РОДА SACCHAROMYCES В ПРОЦЕССЕ АДАПТАЦИИ К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ
ГЛЮКОЗЫ И ЭТАНОЛА
© 2020 г. Э.А. Исламмагомедова1, Э.А. Халилова1, С.Ц. Котенко1, А.А. Абакарова1, Д.А. Аливердиева1
1Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, Махачкала, Россия
THE MORPHOLOGICAL FEATURES OF ADAPTATION OF THE YEAST OF THE GENUS SACCHAROMYCES TO EXTREME VALUES OF GLUCOSE AND ETHANOL
E.A. Islammagomedova1, E.A. Khalilova1, S. Ts. Kotenko1, A.A. Abakarova1, D.A. Aliverdieva1
1Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, Makhachkala, Russia
Исламмагомедова Эльвира Ахмедовна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория биохимии и биотехнологии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, ул. М. Гаджиева, 45, г. Махачкала, Республика Дагестан, 367000, Россия, e-mail: islammagomedova@mail. ru
Халилова Эсланда Абдурахмановна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория биохимии и биотехнологии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, ул. М. Гаджиева, 45, г. Махачкала, Республика Дагестан, 367000, Россия, e-mail: eslanda61@mail. ru
Котенко Светлана Цалистиновна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник, лаборатория биохимии и биотехнологии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, ул. М. Гаджиева, 45, г. Махачкала, Республика Дагестан, 367000, Россия
Абакарова Аида Алевдиновна - старший лаборант, лаборатория биохимии и биотехнологии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, ул. М. Гаджиева, 45, г. Махачкала, Республика Дагестан, 367000, Россия, e-mail: [email protected]
Аливердиева Динара Алиевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией биохимии и биотехнологии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН, ул. М. Га-джиева, 45, г. Махачкала, Республика Дагестан, 367000, Россия, e-mail: [email protected]
Elvira A. Islammagomedova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Biochemistry and Biotechnology, Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, M. Gadzhieva St., 45, Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000, Russia, e-mail: [email protected]
Eslanda A. Khalilova - Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher, Laboratory of Biochemistry and Biotechnology, Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, M. Gadzhieva St., 45, Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000, Russia, e-mail: [email protected]
Svetlana Ts. Kotenko - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Leading Researcher, Laboratory of Biochemistry and Biotechnology, Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, M. Gadzhieva St., 45, Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000, Russia
Aida A. Abakarova - Senior Laboratory Assistant, Laboratory of Biochemistry and Biotechnology, Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, M. Gadzhieva St., 45, Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000, Russia, e-mail: aida. abacarva@rambler. ru
Dinara A. Aliverdieva - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Head of the Laboratory of Biochemistry and Biotechnology, Caspian Institute of Biological Resources DFRC RAS, M. Gadzhieva St., 45, Makhachkala, Republic of Dagestan, 367000, Russia, e-mail: [email protected]
Изучено влияние экстремальных значений глюкозы и этанола на морфологические свойства дрожжей рода Sac-charomyces. Обнаружена способность штаммов S. cerevisiae Y-503, S. cerevisiae DAW-3а и S. oviformis М-12Х адаптироваться в условиях стресса. Показана зависимость функционального состояния и морфологических свойств исследуемых штаммов от плоидности. Установлено, что формы клеток S. cerevisiae Y-503 и S. oviformis М-12Х отличались разнообразием. Для клеток гаплоидного штамма S. cerevisiae DAW-3a характерны округлая форма и меньшие
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
размеры по сравнению с полиплоидным штаммом Y-503 и диплоидом М-12Х. Адаптация к различным концентрациям глюкозы сопровождалась изменением формы клеток Y-503 и DAW-3a, при этом их размеры практически не изменялись. В условиях одновременного осмотического и этанольного стресса в клетках исследуемых штаммов выявлено наличие зернистой цитоплазмы, что связано с накоплением запасных питательных веществ. Обнаружено изменение формы клеток, формы, поверхности, профиля, цвета, размера колоний. Исследования свойств дрожжей рода Saccharomyces в процессе адаптации к экстремальным условиям могут послужить основой для селекции штаммов, перспективных для использования в пищевых биотехнологиях.
Ключевые слова: глюкоза, этанол, стресс, Saccharomyces, морфология, клетки, гигантские колонии.
The influence of extreme values of glucose and ethanol on the morphological properties of the yeast of the genus Saccharomyces was studied. The ability of strains S. cerevisiae Y-503, S. cerevisiae DAW-3a, and S. oviformis M-12X to adapt to stress was found. The dependence of the functional state and morphological properties of the studied strains on ploidy was shown. It was established that the cell forms of S. cerevisiae Y-503 and S. oviformis M-12X were diverse, the cells of the hap-loid strain S. cerevisiae DAW-3a were characterized by a round shape and smaller sizes compared to the polyploid strain Y-503 and diploid M-12X. Adaptation to different concentrations of glucose was accompanied by a change in the shape of the cells Y-503 and DAW-3a, while the sizes of cells were practically unchanged. Under conditions of simultaneous osmotic and ethanol stress in the cells of the studied strains, the presence of granular cytoplasm was revealed, which is associated with the accumulation of reserve nutrients. A change in the shape of the cells, form, surface, profile, color, size of colonies was detected. The study of the properties of the yeast of the genus Saccharomyces in the process of adaptation to extreme conditions may serve as the basis for the selection of strains that are promising for use in food biotechnology.
Keywords: glucose, ethanol, stress, Saccharomyces, morphology, cells, giant colonies.
Способность дрожжей Saccharomyces cerevisiae к росту на разнообразных субстратах, адаптации к экстремальным условиям, к синтезу полезных продуктов делает их перспективными для использования в биотехнологических процессах [1]. В спиртовой промышленности в настоящее время актуально применение технологии сбраживания высококонцентрированного сусла, однако при этом дрожжи испытывают повышенные уровни осмотического и этанольного стрессов [2]. Механизмы адаптации дрожжей к стрессу, зависящие от свойств клеток и состава среды культивирования [3], включают широкий спектр морфологических и физиологических изменений: увеличение размеров митохондрий, повышение численности и размеров пероксисом, накопление полифосфатных гранул [4], синтез белков, изменение липидного состава плазматической мембраны [5, 6]. Защитная роль резервных углеводов, обусловленная взаимодействием между реакциями аккумуляции и утилизации трегалозы и гликогена при различных стрессовых состояниях клетки [7], заключается в выравнивании осмотического давления внутри и вне клеток и поддержании тургора цитоплазмы [8]. Гиперосмотический стресс вызывает быстрое сокращение размера клеток и замедление клеточных диффузионных процессов. Во время адаптации объем клеток восстанавливается [3, 9]. В производстве этанола применяются осмофиль-ные и термотолерантные дрожжи [5]. Адаптация различных штаммов к экстремальным условиям предопределяется их генетическими различиями, в том числе плоидностью, обеспечивающей пре-
имущество определенного фенотипа [10]. Полиплоидные штаммы дрожжей, выделенные из природной среды, как и дрожжи, используемые в биотехнологических процессах, демонстрируют высокую физиологическую активность [11]. Происходящие в экстремальных условиях биохимические изменения оказывают влияние и на морфологию дрожжей [12]. Формирование гигантской колонии X cerevisiae является результатом скоординированного действия клеток и зависит от множества факторов: среды культивирования, метаболизма, доступности питательных веществ и пло-идности штамма [13]. Изучение процесса адаптации штаммов с различной плоидностью к экстремальным условиям представляет интерес для дальнейших научных и прикладных исследований.
Цель работы - изучение морфологических особенностей штаммов X cerevisiae У-503, X cerevisiae БА'^За и X oviformis М-12Х в процессе адаптации дрожжей к экстремальным условиям в широком диапазоне значений глюкозы и этанола в среде культивирования.
В работе использованы штаммы X cerevisiae У-503, X cerevisiae БА'^За и X oviformis М-12Х из коллекции лаборатории биохимии и биотехнологии Прикаспийского института биологических ресурсов ДФИЦ РАН. Штамм М-12Х получен в результате применения холода сверхнизких температур на штамм дрожжей Махачкалинская 12 [14]; Y-503 -в результате воздействия азотного лазера на промышленный штамм X cerevisiae 73 [15], DAW-3a -молекулярно-биологическими методами (является потомком линии штамма Y-503 [8]). Принадлеж-
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
ность к таксону S. cerevisiae штаммов гетерозиготного тетраплоида Y-503 и гетероталличного гаплоида DAW-За подтверждена молекулярно-генетическими методами [8].
Культивирование гигантских колоний дрожжей проводилось на чашках Петри в течение 10 сут при температуре 30 °С. Твердая среда YPD содержала дрожжевой экстракт - 0,5 % (BD, США), пептон -0,5 (BD, США), агар-агар - 2,5 (Difco, Нидерланды), различные концентрации глюкозы (D-глюкоза) -2,0; 10,0; 20,0 % (Merk, Германия) и этанола - 6,0; 12,0; 18,0 % (Россия). Изучались морфологические свойства клеток: форма, величина, способ вегетативного размножения; параметры гигантских колоний: форма, размер, структура, цвет, поверхность, край, профиль. В данных исследованиях использовали приборы: микроскоп CX21 (Olympus, Япония), микробиологический инкубатор BINDER BF 115 (Германия), ламинарный бокс ВЛ-12 1000 (Россия), pH-метр «Анион 4100» («Анион», Россия); весы аналитические DV215CD (Ohaus Discovery, Швейцария), сушильный шкаф SNOL 67/350 (Uten-os, Литва).
В результате исследований установлено, что характерной особенностью клеток DAW-3a являлась округлая форма, однако при увеличении концентрации глюкозы появлялись округло-овальные и овальные клетки. Форма клеток Y-503 отличалась разнообразием: в основном обнаружены овальная и овально-округлая, количество удлиненных клеток незначительно. Известно, что форма полиплоидных дрожжевых клеток является более эллиптической благодаря плоидно зависимой организации цитос-келета [11]. С увеличением концентрации глюкозы увеличивается количество округлых клеток Y-503. Форма клеток М-12Х также разнообразна: овальная, овально-округлая, округлая; в процессе адаптации форма не изменяется. Таким образом, адаптация к широкому диапазону концентраций глюкозы сопровождалась изменением формы клеток DAW-3a и Y-503. Размеры клеток DAW-3a значительно меньше по сравнению с Y-503 и М-12Х, мкм (DAW-3a (6x6); Y-503 (9x11); М-12Х (9x11)). В процессе адаптации к осмотическому стрессу размеры клеток исследуемых штаммов практически не изменялись (рис. 1).
DAW-3a
М-12Х
Y-503
а / a
б / b
в / с
Рис. 1. Влияние глюкозы в составе твердой среды на морфологические параметры клеток дрожжей DAW-3a, М-12Х и Y-503. Концентрация глюкозы, %: а - 2; б - 10; в - 20 / Fig. 1. The influence of glucose in the composition of the solid medium on the morphological parameters of cells of yeast DAW-3a, M-12X and Y-503. Concentration of glucose, %: a - 2; b - 10; c - 20
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
Известно, что формирование колоний определяется индивидуальными свойствами клеток, при этом колонии также способны адаптировать свою внутреннюю организацию к осмотическому стрессу [16]. Различное содержание глюкозы в среде влияет на формирование колоний: увеличение концентрации глюкозы способствует росту колонии, при этом экспрессия генов, участвующих в метаболизме углеводов, зависит от источника и концентрации глюкозы [16]. Параметры гигантских коло-
ний в зависимости от концентрации глюкозы менялись незначительно, для всех вариантов опытов характерна округлая, в виде цветка, форма; ради-ально исчерченная поверхность; плоский, с приподнятым центром профиль; пастообразная структура; размеры варьировали в пределах 1,0 1,10^-1,10 • 1,30 см. При этом выявлено изменение молоч-но-кремового цвета на темно-бежевый, матовые колонии приобретали легкий блеск (рис. 2).
а / a
б / b
в / c
Рис. 2. Морфологические параметры гигантских колоний штаммов Y-503, DAW-3a и М-12Х (10 сут) при выращивании на твердых средах, содержащих глюкозу различной концентрации, %: а - 2; б - 10; в - 20 / Fig. 2. The morphological parameters of the giant colonies of strains Y-503, DAW-3a and M-12X (10 days) when grown on solid mediums, containing glucose of various concentrations, %: a - 2; b - 10; c - 20
Так как в технологии получения этанола используются штаммы с осмофильными свойствами, представляло интерес изучение морфологических свойств дрожжей в условиях одновременного влияния 20%-й глюкозы и этанола различной концентрации в среде культивирования. Показано, что форма клеток в данных условиях отличалась от контрольного варианта, содержащего 2 % глюкозы. Среди характерных для БА'^За округлых клеток появлялись овальные (до 20 % в среде с наибольшим количеством этанола). Напротив, количество округлых клеток М-12Х и У-503 увеличивалось. Удлиненная форма, присущая клеткам У-503 на твердой среде, полностью отсутствовала. Размеры клеток, мкм, в среднем почти не менялись по сравнению с контрольным вариантом: БА'^За (6x6), М-12Х (8x9), У-503 (9x11). В условиях одновременно осмотического и этанольного стрессов в клетках выявлено наличие зернистой цитоплазмы, что предполагает накопление запасных питательных веществ.
Происходящие в условиях стресса изменения клеток оказали влияние и на параметры колоний. Известно, что состав среды культивирования и изменения в клеточном метаболизме отражаются на формировании морфологических особенностей ги-
гантских колоний [12, 17]. Обнаружено, что адаптация к 20%-й глюкозе в среде с наибольшей концентрацией этанола сопровождалась изменением формы (неправильная), поверхности (слабо ради-ально исчерченная), профиля (кратерообразный), цвета (темно-бежевый), уменьшением размера колоний (таблица). По сравнению с дрожжами, выращенными на 20%-й глюкозе, размер колоний У-503 и БА'^За уменьшался в 1,3; М-12Х - в 2,4 раза соответственно. При этом размер колоний М-12Х был меньше в 2,5 по сравнению с У-503 и в 3,1 раза по сравнению с БА'^За.
Как известно, штаммы 5". serevisiae применяют в производстве хлебопекарных дрожжей и этанола, при этом традиционной средой для их выращивания является мелассная питательная среда с высоким содержанием углеводов. Ранее нами была разработана ресурсосберегающая технология биосинтеза этанола, основанная на использовании многофункциональных компонентов геотермальной воды в составе среды культивирования дрожжей 5. cerevisiae У-503. Благодаря адаптации штамма Y-503 к высокому содержанию сахара, примесям мелассы и геотермальной воде повышаются качество образуемого спирта и его концентрация [18].
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
Размеры гигантских колоний дрожжей, см , в зависимости от состава твердых сред, содержащих глюкозу (20 %) и этанол различной концентрации / The size of giant yeast colonies, cm2, depending on the composition of solid medium,
containing glucose (20 %) and ethanol of various concentrations
Этанол, % Штаммы
S. cerevisiae Y-503 S. cerevisiae DAW-3a S. oviformis М-12Х
- 0,94±0,08 1,12±0,10 0,69±0,07
6 1,02±0,09 0,85±0,08 0,73±0,07
12 0,85±0,08 0,84±0,08 0,82±0,08
18 0,69±0,07 0,86±0,08 0,28±0,03
5. oviformis широко применяются в винодельческой промышленности в анаэробных технологических процессах, при этом винные дрожжи подвергаются стрессовым воздействиям (гиперосмотический шок и токсичность этанола в высоких концентрациях) [19]. В настоящее время 5. oviformis М-12Х используется для производства шампанских виноматериалов и столовых вин [20]. Проведенными нами ранее исследованиями установлена устойчивость дрожжей 5. cerevisiae к гипертермии (37
Таким образом, в результате исследования одновременного влияния осмотического и этанольно-го стрессов выявлено изменение морфологических свойств клеток и гигантских колоний 5. cerevisiae У-503, БА'^3а и 5. oviformis М-12Х. Обнаружена физиологическая активность исследуемых дрожжей, способность адаптироваться в условиях стресса. В клетках установлено наличие зернистой цитоплазмы, что предполагает накопление запасных питательных веществ. Показано, что морфологические особенности исследуемых штаммов были связаны с плоидностью; У-503, БА'^3а и М-12Х обладали различными размерами и формой клеток, параметрами колоний. Дальнейшие исследования биохимических и морфофизиологических свойств дрожжей рода Saccharomyces направлены на отбор штаммов, устойчивых к высоким концентрациям глюкозы и этанола и перспективных для использования в пищевых биотехнологиях.
°С), что также имеет важное значение в процессе производства этанола [21].
В результате изучения жизнеспособности клеток БА'^За, М-12Х и У-503 на твердых средах, содержащих различные концентрации глюкозы и этанола, обнаружено, что все штаммы характеризовались стрессоустойчивостью. В условиях повышенного содержания этанола исследованные штаммы проявили сходную толерантность, кроме М-12Х, что коррелирует с размерами гигантских колоний (рис. 3).
V*
Литература
1. Секова В.Ю., Исакова Е.П., Дерябина Ю.И. Применение экстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica в биотехнологии (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51, № 3. С. 290304.
2. Balakumar S., Arasaratnam V. Osmo-, thermo-and ethanol-tolerances of Saccharomyces cerevisiae S1 // Braz. J. Microbiol. 2012. Vol. 43 (1). P. 157-166.
3. Babazadeh R., Lahtvee P.-J., Adiels C.B., Goksor M., Jens B., Nielsen J.B., Hohmann S. The yeast osmostress response is carbon source dependent // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. Р. 990. DOI: 10.1038/s41598-017-01141-4.
4. Аринбасарова А.Ю., Бирюкова Е.Н., Меден-цев А.Г. Антистрессовые системы дрожжей Yarrowia lipolytica (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51 (2). С. 122-131. DOI: 10.7868/S0555109915020026.
а / a б / b в / c г/ d д / е
Рис. 3. Жизнеспособность штаммов DAW-3a, М-12Х и Y-503 на твердых средах, содержащих в %: а - глюкозу - 10; б - глюкозу - 20; в - глюкозу - 20+ этанол - 6; г - глюкозу - 20 +этанол - 12; д - глюкозу - 20 + этанол - 18 / Fig. 3. Vitality of strains DAW-3a, M-12X and Y-503 on solid medium, containing, %: a - glucose - 10; b - glucose - 20; c - glucose - 20 + ethanol - 6; d - glucose - 20 + ethanol - 12; е - glucose - 20 + ethanol - 18
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
5. Techaparin A., Thanonkeo P., Klanrit P. High-temperature ethanol production using thermotolerant yeast newly isolated from Greater Mekong Subregion // Braz. J. Microbiol. 2017. Vol. 48 (3). Р. 461-475. DOI: 10.1016/j.bjm.2017.01.006.
6. Ishmayana S., Kennedy U.J., Learmonth R.P. Further investigation of relationships between membrane fluidity and ethanol tolerance in Saccharomyces cere-visiae // World J. Microbiol. Biotechnol. 2017. Vol. 33 (12). Р. 218. DOI: 10.1007/s11274-017-2380-9.
7. Аливердиева Д.А., Мамаев Д.В., Лагутина Л.С. Измерение параметров транспорта сукцината в клетке Saccharomyces cerevisiae после продолжительной холодной преинкубации // Прикладная биохимия и микробиология. 2009. Т. 45, № 5. С. 577-585.
8. Меледина Т.В., Давыденко С.Г., Васильева Л.М. Физиологическое состояние дрожжей: учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО; ИХ и БТ, 2013. С. 34-39.
9. Caspeta L., Castillo T., Nielsen J.Modifying Yeast Tolerance to Inhibitory Conditions of Ethanol Production Processes. Review // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2015. Vol. 3. Р. 184-195. DOI: org/10.3389/fbioe.2015.00184.
10. Anderson C.A., Roberts S., Zhang H., Kelly C.M., Kendall A., Lee C., Gerstenberger J., Koenig A.B., Kabeche R., Gladfelter A.S. Ploidy variation in multinucleate cells changes under stress // Mol. Biol. Cell. 2015. Vol. 26 (6). Р. 1129-1140. DOI: 10.1091/mbc.E14-09-1375.
11. Zadrag-Tecza R., Kwolek-Mirek M., Alabru-dzinska M., Skoneczna A. Cell size influences the reproductive potential and total lifespan of the Saccharomyces cerevisiae yeast as revealed by the analysis of polyploid strains // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2018. Vol. 2018. Р. 1-17. DOI: 10.1155/2018/1898421.
12. Ruusuvuori P., Lin J., Scott A., Tan Z., Sorsa S., Kallio A., Nykter M., Yli-Harja O., Shmulevich I., Dudley A. Quantitative analysis of colony morphology in yeast // Biotechniques. 2014. Vol. 56 (1). Р. 18-27. DOI: 10.2144/000114123.
13. Vopâlenskâ I., Hulkovâ M., Janderovâ B., Palkova Z. The morphology of Saccharomyces cerevisiae colonies is affected by cell adhesion and the budding pattern // Research in Microbiology. 2005. Vol. 156 (9). Р. 921931. DOI: 10.1016/j.resmic.2005.05.012.
14. А.с. 1104149 СССР. МПК C 12 G 1/02, C 12 N 15/00. Штамм дрожжей Saccharomyces oviformis М-12Х, используемый для производства шампанских виноматериалов и столовых вин. 1984.
15. Пат. 1284998 СССР. МПК С 12 N 1/18// (С 12 N 1/18, С 12 R 1:865). Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-503, используемый в производстве хлебобулочных изделий. 1987.
16.Marinkovic Z.S., Vulin C., Acman M., Song M., Meglio J.-M. D., Lindner A. B., Hersen P. A microfluidic device for inferring metabolic landscapes in yeast mono-layer colonies // eLife. 2019. Vol. 8. Р. 1-21. DOI: 10.7554/eLife.47951.
17. Viana N.C., Portugal C., Cruz S.H. Morphophys-iological and molecular characterization of wild yeast isolates from industrial ethanol process // African J/ of Microbiology Research. 2017. Vol. 11 (37). Р. 14221430. DOI: 10.5897/AJMR2017.8691.
18. Пат. 2492229 РФ. МПК С 12N 1/16, C 12P 7/06, C 12R 1/865. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae, используемый для получения спирта. 2013.
19. Matallana E., Aranda A. Biotechnological impact of stress response on wine yeast // Lett. Appl. Microbiol. 2017. Vol. 64 (2). Р. 103-110.
20.Магомедова Е.С., Абдуллабекова Д.А., Качал-кин А.В., Магомедов Г.Г. Дрожжевые грибы на ягодах винограда Дагестана // Виноделие и виноградарство. 2012. № 6. С. 44-47.
21. Исламмагомедова Э.А., Халилова Э.А., Котен-ко С.Ц., Гасанов Р.З., Абакарова А.А., Аливердиева Д.А. Изменение морфологических свойств дрожжей S. cerevisiae в условиях стресса // Известия Самарского научного центра РАН. 2019. Т. 21, № 2 (2). С. 101107.
References
1. Sekova V.Yu., Isakova E.P., Deryabina Yu.I. (2015). The use of extremophilic yeast Yarrowia lipolyti-ca in biotechnology (review). Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, vol. 51, no. 3, pp. 290-304. (in Russian).
2. Balakumar S., Arasaratnam V. (2012). Osmo-, thermo- and ethanol-tolerances of Saccharomyces cerevisiae S1. Brazilian Journal of Microbiology, vol. 43 (1), pp. 157-166.
3. Babazadeh R., Lahtvee P.-J., Adiels C.B., Goksor M., Jens B. Nielsen J.B., Hohmann S. (2017). The yeast osmostress response is carbon source dependent. Scientific Reports, vol. 7, p. 990. DOI: 10.1038/s41598-017-01141-4.
4. Arinbasarova A.Y., Biryukova E.N., Medencev A.G. (2015). The anti-stress systems of yeast Yarrowia lipolytica (review). Prikladnaya biokhimiya i mikrobi-ologiya, vol. 51 (2), pp. 122-131. DOI: 10.7868/S0555109915020026. (in Russian).
5. Techaparin A., Thanonkeo P., Klanrit P. (2017). High-temperature ethanol production using thermotoler-ant yeast newly isolated from Greater Mekong Subregion. Braz. J. Microbiol., vol. 48 (3), pp. 461-475. DOI: 10.1016/j.bjm.2017.01.006.
6. Ishmayana S., Kennedy U.J., Learmonth R.P. (2017). Further investigation of relationships between membrane fluidity and ethanol tolerance in Saccharomyces cerevisiae. World J. Microbiol Biotechnol., vol. 33 (12), p. 218. DOI: 10.1007/s11274-017-2380-9.
7. Aliverdieva D.A., Mamaev D.V., Lagutina L.S. (2009). Measurement of parameters of transport of suc-cinate into cells of Saccharomyces cerevisiae after prolonged cold pre-incubation. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, vol. 45, no. 5, pp. 577-585. DOI: 10.1134/S0003683809050111. (in Russian).
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
8. Meledina T.V., Davydenko S.G., Vasilieva L.M. (2013). The physiological state of yeast. Studies allowance. Saint Petersburg, Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics Press, pp. 34-39. (in Russian).
9. Caspeta L., Castillo T., Nielsen J. (2015). Modifying Yeast Tolerance to Inhibitory Conditions of Ethanol Production Processes. Review. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, vol. 3, pp. 184-195. DOI: org/10.3389/fbioe.2015.00184.
10. Anderson C.A., Roberts S., Zhang H., Kelly C.M., Kendall A., Lee C., Gerstenberger J., Koenig A.B., Kabeche R., Gladfelter A.S. (2015). Ploidy variation in multinucleate cells changes under stress. Mol. Biol. Cell, vol. 26 (6), pp. 1129-1140. DOI: 10.1091/mbc.E14-09-1375.
11. Zadrag-Tecza R., Kwolek-Mirek M., Alabru-dzinska M., Skoneczna A. (2018). Cell size influences the reproductive potential and total lifespan of the Saccharo-myces cerevisiae yeast as revealed by the analysis of polyploid strains. Oxidative Medicine and Cellular Longevity,, vol. 2018, pp. 1-17. DOI: 10.1155/2018/1898421.
12. Ruusuvuori P., Lin J., Scott A., Tan Z., Sorsa S., Kallio A., Nykter M., Yli-Harja O., Shmulevich I., Dudley A. (2014). Quantitative analysis of colony morphology in yeast. Biotechniques, vol. 56 (1), pp. 18-27. DOI: 10.2144/000114123.
13. Vopalenska I., Hulkova M., Janderova B., Palkova Z. (2005). The morphology of Saccharomyces cerevisiae colonies is affected by cell adhesion and the budding pattern. Research in Microbiology, vol. 156 (9), pp. 921-931. DOI: 10.1016/j.resmic.2005.05.012.
14. Certificate 1104149 SSSR. (1984). MPK C 12 G 1/02, C 12 N 15/00. The strain of yeast Saccharomyces
oviformis M-12X, used for the production of champagne wine materials and table wines. (in Russian).
15. Certificate 1284998 SSSR. (1987). MPK C 12 N 1/18// (C 12 N 1/18, C 12 R 1:865). The strain of yeast of Saccharomyces cerevisiae Y-503, used in the manufacture of bakery products. (in Russian).
16. Marinkovic Z.S., Vulin C., Acman M., Song M., Meglio J.-M. D., Lindner A. B., Hersen P. (2019). A mi-crofluidic device for inferring metabolic landscapes in yeast monolayer colonies. eLife, vol. 8, pp. 1-21. DOI: 10.7554/eLife.47951.
17. Viana N.C., Portugal C., Cruz S.H. (2017). Mor-phophysiological and molecular characterization of wild yeast isolates from industrial ethanol process. African Journal of Microbiology Research, vol. 11(37), pp. 14221430. DOI: 10.5897/AJMR2017.8691.
18. Certificate 2492229 RF. (2013). MPK C 12N 1/16, C 12P 7/06, C 12R 1/865. The strain of yeast Saccharomyces cerevisiae, used to produce of alcohol. (in Russian).
19. Matallana E., Aranda A. (2017). Biotechnological impact of stress response on wine yeast. Lett. Appl. Microbiol, vol. 64(2), pp. 103-110.
20. Magomedova E.S., Abdullabekova D.A., Ka-chalkin A.V., Magomedov G.G. (2012). The yeast mushrooms on berries of grapes of Dagestan. Vinodelie i vinogradarstvo, no. 6, pp. 44-47. (in Russian).
21. Islammagomedova E.A., Halilova E.A., Kotenko S.C., Gasanov R.Z., Abakarova A.A., Aliverdieva D.A. (2019). The changes of morphological properties of yeast S. cerevisiae under conditions of stress. Izvestiya Samar-skogo nauchnogo centra Rossiiskoi akademii nauk, vol. 21, no. 2 (2), pp. 101-107. (in Russian).
Поступила в редакцию /Received
10 февраля 2020 г. /February 10, 2020
