Наши публикации

Разработан эффективный и экономичный спектрофотометрический метод определения молочной кислоты в индивидуальном состоянии и в продуктах питания, биологических и культуральных жидкостях. Метод заключается в спектрофотометрическом определении окрашенного продукта реакции лактат-ионов с хлоридом железа(III) при 390 нм. Определены оптимальные условия реакции, построен градуировочный график в диапазоне от 0.3 до 10 г/л молочной кислоты с коэффициентом корреляции 0.9999. Метод не требует сложной пробоподготовки.

Bio-based succinic acid production can redirect industrial chemistry processes from using limited hydrocarbons to renewable carbohydrates. A fermentation process that does not require pH-titrating agents will be advantageous to the industry. Previously, a Yarrowia lipolytica strain that was defective for succinate dehydrogenase was constructed and was found to accumulate up to 17.5 g L^-1 of succinic acid when grown on glycerol without buffering. Here, a derivative mutant was isolated that produced 40.5 g L^-1 of succinic acid in 36 h with a yield of 0.32 g g^-1 glycerol. A combination approach of induced mutagenesis and metabolic evolution allowed isolation of another derivative that could utilize glucose efficiently and accumulated 50.2 g L^-1 succinic acid in 54 h with a yield of 0.43 g g^-1. The parent strain of these isolated mutants was used for [1,6-¹³C₂]glucose assimilation analysis. At least 35% glucose was estimated to be utilized through the pentose phosphate pathway, while 84% succinic acid was formed through the oxidative branch of the tricarboxylic acid cycle.
Biotechnol. Bioeng. 2016;113: 2425–2432.

В 5 номере журнала Биотехнология за 2015 год опубликована статья, посвященная анализу нормативной документации, регулирующей пересылку микроорганизмов. В статье проводится сравнение отечественной нормативной базы с международным законодательством в этой области. Рассматривается состояние нормативной базы в промышленно развитых странах и Российской Федерации, касающейся обеспечения безопасной пересылки микроорганизмов, используемых для научно-исследовательских и прикладных целей в области биотехнологии. Обсуждаются вопросы развития нормативной базы РФ и ее гармонизации с аналогичными нормативными базами промышленно развитых стран.

Исследована экспрессия генов ldh1 Bos taurus, ldhA Homo sapiens, ldhA Rhizopus oryzae, ldh1 Lactobacillus plantarum, ldh1 Lactobacillus pentosus, кодирующих L-лактатдегидрогеназы, в дрожжевых клетках Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-3106. Проведены сравнение каталитических характеристик ферментов, кодируемых этими генами, а также оценка уровня синтеза молочной кислоты полученными рекомбинантными штаммами. Показано, что L-лактатдегидрогеназы из L. plantarum и L. pentosus обладают наибольшей ферментативной активностью (примерно в 2—2,5 раза более высокой, чем ферменты млекопитающих) и перспективны для создания штаммов- продуцентов молочной кислоты на основе дрожжей S. pombe.

При лимитировании роста азотом дрожжи Yarrowia lipolytica способны к высокоинтенсивному синтезу (сверхсинтезу) лимонной (ЛК) и изолимонной (ИЛК) кислот. Соотношение синтезируемых кислот зависит от используемых шгаммов-продуцентов и определяется уровнем экспрессии аконитат-гидратазы. На основе природного штамма Y. lipolytica 672 — продуцента ИЛК сконструированы рекомбинантные варианты с суперэкспрессией мультикопийного гена аконитат-гидратазы АСО1. При последующей селекции отобран рекомбинантный штамм Y. lipolytica N° 20, у которого осуществлялся сдвиг отношения изоцитрат—цитрат в сторону ИЛК до соотношения 2,3:1 в отличие от соотношения у природного штамма Y. lipolytica 67, равного 1,1:1. При культивировании в ферментере объемом 10 л рекомбинантный штамм Y. lipolytica N° 20 синтезировал 72,6 г/л ИЛК и 29,0 г/л ЛК при соотношении изоцитрат—цитрат 2,5: 1, что позволяет считать полученный рекомбинантный штамм перспективным для использования в создании промышленного процесса получения изоцитрата.

Показано, что янтарная кислота может быть выделена из культуральной жидкости (КЖ), полученной при выращивании как бактерий Escherichia coli при нейтральных рН, так и дрожжей Yarowia lypolitica при низких значениях рН. Метод основан на прямой кристаллизации целевого продукта из КЖ, включает небольшое число простых стадий, не связан с использованием органических растворителей, мембран и ионообменных смол. Единственными расходными материалами являются активированный уголь и соляная кислота. Такой способ обеспечивает высокий выход (80—90%) и 97%-ную чистоту кристаллов янтарной кислоты.

Биосинтез молочной кислоты с использованием рекомбинантного дрожжевого штамма Schizosaccharomyces pombe осуществлялся без рН-статирования. Обнаружено, что активный биосинтез МК происходил в течение 24 ч после перехода культуры в стационарную фазу. Скорость поглощения глюкозы из среды понижалась с уменьшением степени аэрации при культивировании в пробирках. Концентрация МК в культуральной жидкости в ферментере достигала 63 г/л за 95 ч; при этом рН КЖ снижался до 2,36 к концу процесса. В этих условиях около 95% всей МК в КЖ находилось в недиссоциированной форме.

The vast number of repetitive genomic elements was identified in the genome of Rhizopus oryzae. Such genomic repeats can be used as homologous regions for integration of plasmids. Here, we evaluated the use of two different repeats: the short (575 bp) rptZ, widely distributed (about 34 copies per genome) and the long (2053 bp) rptH, less prevalent (about 15 copies). The plasmid carrying rptZ integrated, but did so through a 2256-bp region of homology to the pyrG locus, a unique genomic sequence. Thus, the length of rptZ was below the minimal requirements for homologous strand exchange in this fungus. In contrast, rptH was used efficiently for homologous integration. The plasmid bearing this repeat integrated in multicopy fashion, with up to 25 copies arranged in tandem. The latter vector, pPyrG-H, could be a valuable tool for integration at homologous sequences, for such purposes as high-level expression of proteins.