Влияние селена на рост микроорганизмов

Микроорганизмы разных систематических групп, как и штаммы внутри одной систематичес­кой группы, обладают разной степенью резистентности к содержанию селена в среде культивиро­вания.

Степень устойчивости дрожжей к селену колеблется в широком диапазоне концентраций селе­на. Из обследованных 400 коллекционных штаммов дрожжей (180 видов, 40 родов) рост большин­ства не угнетался при концентрации в среде 10'⁵ М Na₂SeO₄, рост половины ингибировался при кон­центрации 10 М, рост других — при концентрации 10 ² М, и только немногие штаммы росли при концентрации 10¹ М (около 20 мг/л). Дрожжи рода. Candida характеризуются высокой степенью гетерогенности по отношению к селену. В табл. 2 приведены концентрации селена, снижающие ак­тивность роста штаммов дрожжей на 50 %, (G₅₀).

Среди промышленных штаммов дрожжей, используемых для получения биомассы на разных видах, выявлены штаммы разной степени резистентности к селену от - 4,0 G₆₀ до 63,0 G₆₀ — среди этанолассимилирующих дрожжей, от G₅₀ = 6,0 до G₆₀ = 25 среди пекарских дрожжей, G₅₀ для пивных дрожжей — 100-150. Концентрации селена, снижающие активность брожения ниже, чем концентрации, снижающие активность роста дрожжей. При концентрации селена 40 мг/л актив­ность брожения снижается на 50 % .

Степень резистентности дрожжей к селену не зависит от их адсорбционной емкости, а связана с активностью НАДФН₂-оксидазной системы и окислительно-восстановительным потенциалом

Табл. 2. Резистентность к селену дрожжей (концентрация в среде SeOz мг/л, снижающая активность росс

примерно на 50%, G50)

Табл. 3. Влияние концентрации SeOz в среде культивирования на уровень накопления селена в биомассе

этанолассимилирующих дрожжей разной степени резистентности к селену

среды. В клетках менее резистентных штаммов выше активность глутатионредуктазы и селен бы стро включается в белки.

Зависимость роста дрожжей, выраженного в процентах от контроля, от концентрации селен; в среде культивирования (мг/л) характеризуется тремя участками. Первый участок — стимулиро­вание роста низкими концентрациями селена до 0,25 мг/л вследствие изменения активності' глутатионпероксидазы. Второй участок — ингибирование роста при определенной для каждой штамма концентрации селена. Третий — отсутствие влияния повышения концентрации селена н, низкий уровень активности роста.

Токсический эффект селена зависит не только от особенностей штаммов, но и от концентрации серы в окружающей среде.

Степень устойчивости организмов к селену определяется их способностью к угнетению метабо­лических процессов Se и S. Конкуренция между ионами SeO₄²' и SO₄² проявляется уже на стадии их поглощения клеткой, которое осуществляется единой транспортной системой. Соотношение поступления этих элементов зависит от отношения их концентрации в среде.

Резистентность микроорганизмов к селену является генетически обусловленным признаком, фенотипически проявляющимся в способности роста на среде с высоким содержанием селена, бла­годаря способности перевода его в нерастворимые красноокрашенные соединения элементного селена или в летучие соединения селена.

Другой путь детоксикации высоких концентраций селена резистентными штаммами —- депони­рование селена в составе таких аминокислот как у-глютамилметилселеноцистеин и у-глютамилсе- леноцистатионин, которые не участвуют в синтезе белков.

4.4.