CC BY
6ISSN: 2181-3337 | SCIENTISTS.UZ
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION
ISSUE DEDICATED TO THE 80TH ANNIVERSARY OF THE ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА, СИНТЕЗИРУЕМЫХ
МИКРООРГАНИЗМАМИ, НА КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЕРМЕНТА ГЛЮКОЗООКСИДАЗА Семашко Т.В.1, ЖуковскаяЛ.А.2, Зайнитдинова Л.И.3, Лазутин Н.А.4, Василевская
М.И.5, Пригодская В.И.6 1Институт микробиологии НАН Беларуси, заместитель директора по научной и инновационной работе,Минск, Беларусь tsemashko@mb io.bas-net.by 2Институт микробиологии НАН Беларуси, старший научный сотрудник 3Институт микробиологии АН Республики Узбекистан, заведующая лабораторией,
Ташкент, Узбекистан
4Институт микробиологии АН Республики Узбекистан, старший научный сотрудник,
Ташкент, Узбекистан
5Институт микробиологии НАН Беларуси, младший научный сотрудник,Минск, Беларусь 6Белорусский государственный университет, студент биологического факультета, Минск,
Беларусь
https://doi.org/10.5281/zenodo. 8353489
Глюкозооксидаза - это практически значимый фермент, который имеет широкое применение в различных отраслях легкой промышленности, активно используется в медицине для клинической диагностики и в биотопливных элементах [1]. Ранее в лаборатории ферментов Института микробиологии НАН Беларуси разработаны и внедрены технологии получения ферментных препаратов глюкозооксидаз, а также производства индикаторного элемента тест-полосок Глюкосен для детекции глюкозы в крови на основе данного фермента [1]. В рамках белорусско-узбекского проекта «Процессы микробного синтеза наночастиц и их стабилизация как основа технологий получения новых наноматериалов» выполняются исследования по анализу эффективности использования наночастиц серебра, синтезируемых микроорганизмами, в процессах катализа глюкозы. Выбор способа получения наночастиц обусловлен тем, что он обеспечивает их более высокую стабильность, нетоксичность, безопасность, биологическую совместимость [2, 3].
Цель данной работы - изучение влияния наночастиц серебра, полученных микробиологическим синтезом, на кинетические характеристики глюкозооксидазы P. adametzii ЛФ F-2044.1.
В исследованиях были использованы наночастицы, синтезированные Pseudomonas sp., Trichoderma sp., Fusarium oxysporum 1, F. oxysporum 2, Pénicillium decambens 387, Pénicillium sp. 1.2, выделенные из различных природных источников. К ферментному раствору наночастицы добавлялись в объемном соотношении к 1/1 и 1/100.
Установлено, что при использовании наночастиц в соотношении к ферментному препарату 1/1 наблюдается уменьшение начальной скорости катализа на 4-35 %. При большем разведении наночастиц (в 100 раз) начальная скорость окисления глюкозы практически не отличалась от контроля, за исключением вариантов, где использовались наночастицы, синтезируемые Penicillium sp. 1.2 и Pseudomonas sp. (скорость катализа снижалась на 12-13 %). Аналогичные результаты получены при определении максимальной скорости окисления глюкозы: в реакциях, катализируемых глюкозооксидазой (в соотношеии фермент/наночастицы 1/100), Vmax уменьшалась на 1,5-32,8 %.
ISSN: 2181-3337 | SCIENTISTS.UZ
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION
ISSUE DEDICATED TO THE 80TH ANNIVERSARY OF THE ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Что касается сродства фермента к субстрату (глюкозе), то данный показатель варьировал от 4,3 до 222,3 ммоль. Наихудший результат получен при использовании наночастиц Pseudomonas sp. в соотношении к глюкозооксидазе 1/1, в данном случае сродство фермента к субстрату снижалось в 10 раз (константа Михаэлиса (Km)составила 222,3 ммоль). В остальных случаях (при добавлении наночастиц в соотношении 1/1) сродство фермента к субстрату увеличивалось в 1,1-5,2 раза. Лучшие результаты получены с наночастицами серебра Trichoderma sp. (Km=4,3 ммоль).
Таким образом, показано, что наночастицы снижают скорость катализа глюкозы глюкозоксидазой, при этом сродство фермента к субтрату возрастает. Наилучший результат отмечен при использовании наночастиц, синтезируемых Trichoderma sp.
REFERENCES
1. Семашко. Т.В. Некоторые аспекты применения глюкозооксидаз Pénicillium adametzii и Pénicillium funiculosum / Т.В. Семашко, Р.В. Михайлова // Перспективные ферментные препараты и биотехнологические процессы в технологиях продуктов питания и кормов : сб. науч. тр. / Всероссийский науч.-исслед. ин-т пищ. Биотех. под ред. В.А. Полякова, Л.В. Римаревой. - Москва, 2016. - С. 110-121.
2. Hussain, I. Green synthesis of nanoparticles and its potential application /I. Hussain, N. Singh, A. Singh, [et al.] // Biotechnol Lett. - 2016.- Vol. 38. - P. 545-560.
3. Микробный синтез наночастиц: механизмы, характеристики, применение / Т. А. Воейкова [и др.] // Биофизика. - 2020. - Т. 65, № 5. - С. 878-885.
