Выращивание штамма на 2Н2О-содержащих средах
Для выращивания штамма был выбран ступенчато-увеличивающийся градиент концентрации 2H2О в ростовых средах в присутствии 2 об.% [U -2H] MetOH, так как предпологалось, что постепенное привыкание клетки к 2Н2О будет оказывать благоприятный эффект на параметры роста и общее самочувствие культуры (таблица). Для компенсации ауксотрофности по лейцину эту аминокислоту добавляли в ростовую среду в протонированном виде в концентрации 10 мг/л.
Сначала исходный штамм выращивали на 2Н2О-содержащих средах без его предварительной адаптации к 2Н2О, для того чтобы определить его ростовые и биосинтетические параметры на этих средах. При росте исходного штамма на контрольной среде с обычной водой продолжительность лаг-фазы и время клеточной генерации составили 20 и 2.2 ч соответственно (таблица, опыт 1).
В промежуточных экспериментах эти параметры изменялись пропорционально концентрации 2Н2О. В частности, продолжительность лаг-фазы и время клеточной генерации увеличивались, а рост и уровень накопления фенилаланина уменьшались, причем самые низкие значения были зафиксированы на максимально дейтерированной среде с 98 об.% 2Н2О. Так, в эксперименте (5), таблица, выход микробной биомассы был снижен в 3.3, а уровень накопления фенилаланина в ростовой среде в 2.7 раз по сравнению с контролем, поэтому было необходимо проводить адаптацию штамма к 2Н2О.
Таблица. Изотопный состав ростовых сред и параметры бактериального роста исходного штамма
|
Компоненты среды, об.%
H2O 2H2O MetOH [U -2H]
MetOH
|
лаг-фаза
(ч)
|
Выход биомассы((%)
|
Время генерации
(ч)
|
Максимальный уровень накопления фенилаланина в ростовой среде
(%)
|
(1)
|
98
|
0
|
2
|
0
|
20
|
100.0
|
2.2
|
100.0
|
(2)
|
73.5
|
24.5
|
0
|
2
|
34
|
85.9
|
2.6
|
97.1
|
(3)
|
49.0
|
49.0
|
0
|
2
|
44
|
60.5
|
3.2
|
98.8
|
(4)
|
24.5
|
73.5
|
0
|
2
|
49
|
47.2
|
3.8
|
87.6
|
(5)
|
0
|
98.0
|
0
|
2
|
60
|
30.1
|
4.9
|
37.0
|
|