Биологический каталог




Физиология и биохимия грибов

Автор З.Э.Беккер

iscoideum. Количество этого фермента особенно нарастало у Dictyostelium к моменту образования у него плодовых тел (Roth, Sussman, 1966).

Дубильные вещества, в том числе и таннин, представляют собой глюкозиды кислот, являющихся производными полифенолов, в особенности галловой кислоты, содержащей три гидроксильные-группы и карбоксил в параположении к средней из них (рис. 6.12).. При гидролизе ферментом танназой таннин присоединяет воду ж

расщепляется на галловую кислоту и сахара (Фостер, 1950). Т а нн а з а была открыта Ролленом еще в 1860 г., а продуцент ее Aspergillus niger, обнаруженный прн брожении галловых орешков, был

описан Ван Тигемом в 1867 г. Танназу образуют многие грибы,

особенно связанные тем илн иным

образом с богатыми дубильными И°/Г~\

веществами широколиственными tiQ\__/CQQH

породами деревьев. Но наиболее но

активен среди ее продуцентов A. ni- Галловая кислота

еег. Это адаптивный энзим, обра- _ . „ „ Тонной Галловая 1Г. пя

„ г Таннин+пЛ) ? кислота + Сахара

зующнися в присутствии в среде 2 ™да - ^

таннина илн галловой кислоты. Од- рис 612 формуда галловой иснако дополнительная добавка в сре- лоты и реакция гидролиза танниду до 10% сахара не только,не сни- иа таииаэой

жает активности этого фермента, но и направляет деятельность гриба исключительно на гидролиз таннина, предохраняя от дальнейшего потребления им образующуюся галловую кислоту (Фостер, 1950).

Ферменты, расщепляющие таннин и фенолы, часто встречаются у грибов, паразитирующих на древесных растениях. К нх числу относится паразит, встречающийся на коре деревьев, Endothia parasitica, поражающий их корни Trametes radiciperda (Fomitopsis annosa), и паразит, обитающий на хвое, Herpotrichia nigra. Изученная достаточно подробно Endothia parasitica продуцирует два энзима: 1) эстеразу, расщепляющую эфиры галловой кислоты и танннны, 2) пирогаллазу, фермент типа оксидаз, разрушающий галловую кислоту и гидрохинон. Ингибиторами этих ферментов «казались 10%-й раствор глюкозы и гидрохинон. Наличие у паразитных грибов ферментов этого типа приводит к тому, что мно-тие растения, богатые токсическими для грибов дубильными веществами, оказываются неустойчивыми к таким патогенам.

Эстер аз а, сходно с танназой расщепляющая глюкозиды, была обнаружена у гриба Coniothyrium diplodiella н получила название нарингиназы, исходя из ее способности расщеплять нарингин, глюкозид, содержащийся в оболочках плодов цитрусовых и обусловливающий горький вкус сока грейпфрута. Этот фермент, который мог бы найти применение для улучшения вкуса соков цитрусовых, оптимально активен при рН 4,2 и при 60—65° С. При 70 °С он инактивируется в течение 30 мин, но относительно стабилен при обычных температурах в пределах рН от 4,0 до 6,0. Как и действие танназы паразитных грибов, его активность ингибиру-ется в присутствии в среде Сахаров.

Протеолитические и фибринолитические ферменты. К числу гидролаз относятся также протеолитические ферменты грибов, которыми они снабжены весьма обильно (Андеркофлер, 1963а), так как онн способны широко использовать для питания разнообразные белки и пептиды. Гидролизующие белки энзимы относят к категории протеиназ, гидролизующие пептиды — к категории пептидаз. Отличие пептидаз от протеиназ состоит в их способности отщеплять только концевые остатки аминокислот, в результате чего продуктами гидролиза оказываются только аминокислоты, но> не пептиды, как в случае протеиназ. Различаются эти ферменты также и по оптимальным для их действия уровням рН: различают.--ферменты типа пепсинов, активные в кислых диапазонах рН, и типа трипсинов, связанные с более щелочными условиями среды. В наличии протеолитических ферментов у грибов можно убедиться, при анализе результатов их изучения в мицелии Penicillium chrysogenum, получаемом при ферментации пенициллина (Маттисон,, 1956)", и Aspergillus oryzae, выращиваемом с целью получения комплекса амилолитических и протеолитических ферментов для применения их в пищевой промышленности (Движение, Савицкай-те, 1969). Более подробный анализ показал, что в этот комплекс входят следующие энзимы: 1) протеиназы с оптимальной активностью при рН 5,0—6,5, расщепляющие альбумин и казеин; 2) пеп-тидаза типа триптаз, отщепляющая концевые аминокислоты при рН 7,0—7,5; 3) пептидаза, проявляющая активность при рН 8,0— 8,4. Две последние расщепляют желатину и пептон (Маттисон, 1956). Все эти ферменты способны пептонизировать коллаген кожи.

В препарате из мицелия Aspergillus oryzae, оризине ПК, с помощью разделения на сефадексе G-100 были обнаружены три. фракции протеаз, а при разделении на сефадексе А-50 — пять фракций (Движение, Савицкайте, 1969), которые различались по-их действию на казеин, гемоглобин и синтетические субстраты. Судя по данным дискового электрофореза, они были составлены различными белками. Среди них были обнаружены два энзима с оптимальной активностью в кислом (рН 4,5 и 5,0) и два — в щелочном диапазоне (рН 7,0 и 10,0), и они различно реагировали на соли Са2+, Mn2+, Cu2+ Ni2+ Со2+, Zn2+, Hg2+, Cd2+. Кислые про-теазы теряли активность в присутствии детергента, ЭДТА и цис-теина. Другие разнообразные грибы при их изучении также обнаруживали протеолитическую активность, например корневая губка Fomitopsis annosus.

К протеолитическим ферментам близки по свойствам керати-нолитические, объединяемые под названием кератиназы, способные гидролизовать кератин шерсти, рога, волос и перьев. Отличие их от протеолитических энзимов состоит в том, что они, вероятно, способны энергично воздействовать на дисульфидные спайки, особенно многочисленные в кератине.

Кератинофильные грибы довольно часто выделяются из некоторых почв (Шатин, 1964), и среди них встречаются как типичные дерматофиты, например Microsporium gipseum и М. cookei, так и сапротрофы вроде Karatinomyces ajelloi. Сюда же, видимо, относятся встречающиеся нередко в почвах горных пастбищ Средней Азии виды Sporotrichum. Кератинолитической способностью обладают патогенные для человека и животных дерматофиты, а также-обнаруживающийся на шерстепрядильных фабриках в обстановкевысокой влажности Myrothecium verrucaria, являющийся разрушителем шерсти в условиях производства. Механизм действия и свойства ферментов этой категории пока, видимо, недостаточно изучены.

Одну из важнейших категорий протеолитической группы энзимов в связи с их медицинским значением представляют собой фибр инолитические энзимы. Фибринолитические ферменты грибов, еще в 60-х годах привлекли внимание исследователей ввиду возможности их применения для консервативного лечения тромбоэм-болических и других заболеваний, связанных со свертыванием крови. По своей природе и типу действия эти ферменты близки к трипсину и к другим ферментам типа протеиназ, но многие из них, обладая слабой казеинолитической способностью, высокоактивны в отношении гидролиза фибрина, а некоторые одновременно стимулируют активность фибринолитических систем крови. К последним относятся стрептокиназа, получаемая из Streptococcus haemo-lytlcum, и трихолизин—из гриба Trichothecium roseum, тогда как обладающие фибринолитическим действием, но неизвестные как активаторы фибринолиза в организме животного энзима выделялись преимущественно из видов рода Aspergillus.

Идея использования ферментов грибов для ликвидации тромбов и эмболии, по-видимому, принадлежит Стефанини, получившему первый инъекционный препарат этого типа «Аспергиллин О» из Aspergillus oryzae, представляющий собой нейтральный белок, осаждающийся солями тяжелых металлов (Cu2+, Zn2+ Cd2+), Сходный препарат из штамма того же вида гриба был получен в Советском Союзе (Кудряшов и др., 1963; Егоров, Ландау, 1965). Термолабильный препарат из A. orysae, названный аспергиллином (Струкова, 1965), отличался от выделенной из него несколько ранее аспергиллопептидазы В по оптимальному значению рН, типу действия, молекулярной массе и аминокислотному составу. Еще сильнее отличалась от них аспергиллопептидаза А, выделенная из Aspergillus saltoi, оптимально действующая в сильнокислой зоне (рН 2,5—3,0) и способная активировать трипсиноген и химотрип-синоген. Ее субстратная специфичность была шире трипсина, и она представляла собой одноцепочечную структуру с С-концевой группой серина и С-концевой группой аланина с дисульфндной связью. Кроме названных из числа фибринолитических ферментов видов рода Aspergillus, относительно хорошо изученных, необходимо отметить террилитин из A. terricola (Имшенецкий и др., 1965; Имшенецкий, Броцкая, 1967; Самсонов и др., 1972) и браназу из Л. ochraceus. Оба этих фермента очень сходны по молекулярной массе и аминокислотному составу и характеру их действия на фибрин и другие белки, но отличаются по оптимальному для их активности рН и их изоэлектрической точке. Из выявленных спектрофотометрически по пикам поглощения двух компонентов террилитина (Коршунов, 1965, 1969) основной компонент (с оптимальной активностью при рН 8,0—10,0) представляет собой нейтральную протеазу, активируемую солями Си2+ и

Zn2+ в концентрации Ю-2, с небольшой примесью кислой (оптимальный рН 5,0) (Самсонов и др., 1972). Браназа, очищенная с помощью хроматографии на DEAE-сефадексе (Topfer, Pischer, 1974), имеет оптимальный уровень рН 7,8—8,0, активируется и стабилизируется ионом Са2+ (Roschbau, Ives, 1974).

Близкий к этим ферментам по молекулярной массе трихолизин из Trichothecium roseum сильно отличается от них по аминокислотному составу и типу действия, сходному с действием стрепто-киназы. Помимо фибринолитической способности он активирует in vitro и in vivo плазминоген кровн (Андреенко и др., 1968; Andreenko et al., 1974). Трихолизин представляет собой сложный комплекс, содержащий свыше пяти активных компонентов. Контроль с помощью электрофореза в полиакриламидном геле выявил после разделения изоэлектрофокусированием только одну индивидуальную нейтральную фракцию IV с оптимальным для активности рН в пределах между 8,5 и 9,0, которая была изучена наиболее подробно, почти лишенную казеннолитической активности, но с высоким фибринолитическим и а

страница 35
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Скачать книгу "Физиология и биохимия грибов" (2.13Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(18.09.2019)