Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиолого-биохимические и биотехнологические особенности штамма Streptomyces massasporeus 36 - продуцента биологически активных веществ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биохимические и биотехнологические особенности штамма Streptomyces massasporeus 36 - продуцента биологически активных веществ"

ACADEMIA DE ÇTIINTE A.REPUBLICII MOLDOVA INSTITUTUL DE MICROBIOLOGIE

Cu titlu de manuscris ^ C.Z.U. 579.222'121

TODERAÇ Albina

PARTICULARITÂTILE FIZIOLOGO-BIOCHIMICE $1 BIOTEHNOLOGICE ALE TULPINII STREPTOMYCES MASSASPOREUS, 36 CA PRODUCÂTOR AL SUBSTANTELOR BIOACTIVE

03.00.07 - microbiologie

ÀUTOREFERAT al tezei de doctor în çtiinîe biologice

CHIÇINÀU, 2000

Tezä realizatä în laboratorul "Produçi microbieni" al Institutului de Microbiologie al Academiei de Çtiinte a Republicii Moldova

Conducätor çtiintific BURTEVA Svetlana

doctor în çtiinte biologice, cercetätor çtiintific coordonator

Consultant çtiintific RUDICValeriu

academician al A-Ç a R.M., doctor habilitât în çtiinte biologice, ' profesor universitär

Referent! oficiali: 1. ROÇCIN Iurie

doctor habilitai în çtiinte medícale, profesor universitär

2. CODREANU Svetlana

doctor în çtiinte biologice, cercetätor çtiintific superior

Organizada de profil Institutul de Cercetäri pentru Protectia Plantelor al

Ministerului Agriculturii §i Industriel prelucrätoare al Republicii Moldova, laboratorul "Microbiología çi patología insectelor".

Sustinerea va avea loc la " " decembrie 2000, ora , în çedinta

Consiliului çtiintific specializat DH 03.93.34 din cadrul Institutului de Microbiologie al Academiei de Çtiinte a Republicii Moldova (S. Academiei,

1, MD - 2028, Chiçinâu) ' :........

fax. 73-12-55

e-mail izoolasm@mail.md

Teza de doctorat poate fi consultatä în biblioteca Academiei de ÇtiinÇe a R.M. (bd. Çtefan cel Mare, 1, MD - 2001 )

Autoreferatul a fost expediat la "

if"

noiembrie 2000

Secretar çtiintific al Consiliului specializat DH 03.93.34 doctor în çtiinte biologice, cercetätor çtiintific superior

Actùalitateà temci.

Din momentul folosirii preparatelor microbiene a existât permanent necesitatea selectârii tulpinilor de performantà a producâtorilor.

In urma investigafiilor §tiintifice s-a stabilit, cà actinomicetele reprezintà o grupà de microorganisme înalt productiva çi tehnologicà, în ce priveçte formarea substantelor bioactive de diferità naturà chimicà çi eu diverse domenii de aplicare. Folosirea pe larg a acestei grupe de microorganisme în calitate de sursà a metabolitilor bioactivi a fost principala cauzâ de studiere a biologiei lor, çi anume, a variabilitàtii çi conditiilor de stabilizare aie caracterelor (Кузнецов, 1975; Никитина, 1975)'.

Pentru extinderea spectrului preparatelor microbiene, în ultimii ani se propun substante lipidice, ce contin acizi graçi nesaturati, lipsa càrora conditioneazà dereglarea metabolismului plastic çi energetic (Бурцева, 1986; Степанов ç.a., 1991; Rudic, 1993).Metabolitii actinomicetelor, predestinad pentru zootehnie çi fitotehnie, sunt examina^ pentru efectul lor antimicrobian çi activitatea de stimulare.

Este cunoscut câ streptomicetelor le este característica instabilitatea geneticâ înaltâ dupa mai multe caractere: capacitatea de a forma miceliu aerian çi spori, pigmentarea, producerea substantelor antibiotice, ferment i lor, reglatorilor de creçtere etc. Adesea se observa modifïcarea concomitentâ a câtorva caractere (Щербаков, 1967; Алиханян ç.a., 1985; Vesselinova ç.a., 1989; Заворотняя ç.a., 1990). Fàrà cunoaçterea variabilitàtii spontané a producàtorului çi-farâ studierea componenfei populatiei lui, este imposibilâ selectarea çi mentinerea tulpinii în stare activa (Кузнецов, 1975).

Pornind de la cele expuse, scopul investiga^ ilor çtiintifice efectúate a constat în studierea particularitâ|ilor fíziologo-biochimice ale culturii noi Streptomyces massasporeus 36 çi elucidarea posibilitâtii de utilizare a metabolitilor tulpinii în calitate de stimulatori ai creçterii animalelor çi plantelor.

Pentru realizarea scopului dat, au fost trasate urmâtoarele objective:

- paçaportizarea caracterelor morfologice çi a particularitâtilor culturale, fiziologice, biochimice çi antagoniste aie Streptomyces massasporeus 36;

- studierea variabilitàtii naturale a streptomicetei dupà caracterul de formare al lipidelor, aminoacizilor çi substantelor eu proprietâti antibiotice;

- determinarea actiunii difëritelor surse de carbón çi fosfor asupra biosintezei lipidelor la Streptomyces massasporeus 36;

- elucidarea posibilitâtii de utilizare a biopreparatelor în baza metabolitilor Streptomyces massasporeus 36 - stimulatori ai creçterii animalelor çi plantelor.

Inovatia gtiintificà.

Se propune о tulpinà noua de streptomicete, izolatà din solurile Moldovei, ce prezintâ interes prin sinteza lipidelor în componenta cârora intra acizi graçi polinesaturati - Cl9:l, C20:3, C20:4, C20:n, C22:n.

A fost elucidatâ variabilitatea naturalâ a streptomicetelor, efectuatâ selectia dupa caracterul de lipidogenezâ çi determinate variantele, eu capacitate sporità de biosintezâ a lipidelor, a acizilor graçi nesaturati precum çi a altor metaboliti, care pot fi utilizati în calitate de antagonist! pentru agentii patogeni ai bolilor albinelor çi culturilor agricole çi drept stimulatori ai creçterii animalelor çi plantelor, ceea ce deschide perspective în elaborarea noilor preparate. ; ' . _ , .

Semnificatia si valoarea aplicativâ.

Sunt elaborate procedee noi de obtinere a biomasei de streptomicete eu componenta chimicâ prognozatà, prin utilizarea mediilor nutritive, ce contin acid oleic, ulei de muçtar, xilozà, sarea acidului fosforic.

Este propusà modalitatea de miârire a viabilitâtii çi sporului în greutate a puilor-broiler, prin folosirea în calitate de supliment - furajer a biopreparatelor elaborate în baza endo- çi exometabolitilor Streptomyces massasporeus 36.

Se propune utilizarea complexuluL, de: exometaboli{i al tulpinii Streptomyces massasporeus 36 pentru tratarea semintelor de tomate çi castraveti înaintea semânatului, ceea ce sporeçte germinarea lor çi de asemenea pentru cultivarea "in vitro" a garoafei Dianthus caryophyllus soi Gessica.

Aprobarea lucrârii.

Rezultatele cercetârilor au fost comunicate çi discutate la Conferinta çtiintificâ a botaniçtilor "Ocrotirea, reproducerea çi utilizarea plantelor" (Chiçinâu, 1994), Conferinta çtiintificâ internationalâ "Problème actuale aie geneticii, biotehnologiei çi ameliorârii" (Chiçinâu, 1994), Conferinta çtiintificâ «Интродукция микроорганизмов в окружающую среду» (Moscova, 1994), а Ш-а conferinta Nationalâ "Microorganismele çi metabolipi lor în economia nationalâ" (Chiçinâu, 1996), Congresul al XXII-lea al Academiei Româno-americane de çtiinte çi arte (Târgoviçte, 1997), a IV-a Conferinta internationalâ. «Регуляторы роста и развития растений» (Moscova, 1997), Conferinta Nationalâ , a tinerilor , microbiologi çi biotehnologi din R.M. "Microbiologia - realizâri çi perspective" (Chiçinâu, 1998), Conferinta §tiint.-practicâ «Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке», (Moscova,.2000), I-ul Colocviu International "Health, Environment and Natural Substances", (Metz, France, 2000).

Aportul personal.

Ideea efectuàrii unor astfel de cercetàri çtiintifice le apartine îndrumâtorilor tezei de doctorat, iar partea experimentalâ îmi apartine în cea

mai mare parte. Identifïcarea culturii a fost efectuatä în cadrul Institutului de Microbiologie çi Virusologie al A.Ç. din Ucraina, analiza aminoacizilor a fost îndeplinitâ la Centrul de Automatizare fi Metrologie, investigad i le prin metoda "in vitro" au fost executate la catedra de Biologie vegetalä din cadrul U.S.M., fapt pentru care exprim sincere mul{umiri colaboratorilor organizatiilor sus numite.

Publicatii: La tema tezei au fost publícate 26 de lucräri çtiintifice, inclusiv 4 de una singurä, a fost primita Hotârârea pozitivä la Cererea de brevet de invente nr. 98-0238.

Structura si volumul lucrärii: Teza este constituitä din introducere, revista literaturii, materialele §i metodele de cercetare, rezultatele investigatiilor çi discutiile prezentate în patru capitole, recomandäri practice, concluzii, bibliografie, ce confine 183 surse çtiintifice citate çi rezúmatele în limbile englezä çi rusa. Teza este prezentatâ pe 131 pagini de text dactilografiat, inclusiv 28 tabele, 30 fîguri çi 12 fotografii.

Cuvinte cheie: streptomicete, particularitäti fiziologo-biochimice, medii nutritive, lipide, agizi graçi, aminoacizi, activitate antibioticä, biopreparate.

CONTINUTUL LUCRÄMI

Capitolul I. REVISTA LITERATURII.

CapitoluI II. MATERIALUL ÇI METODELE DE CERCETARE.

Investigarle au fost efectúate pe parcursul anilor 1992-2000 în cadrul laboratorului "Produçi microbieni" al Institutului de Microbiologie al A.Ç. a R.M.

Obiect al cercetärilor a fost cultura Streptomyces massasporeus 36 izolatä din solul Moldovei.

Izolarea culturii din sol a fost efectuatä pe mediul amidono-amoniacal agarizat eu streptomicinä çi polimixinä.

Apartenenta de specie a culturii s-a determinat conform metodelor clasice (Methuen Handbook of colour,1963; Shirling, Gottlieb, 1966, 1968; Гаузе ç.a, 1983), în colaborare cu d-na E. Valagurova, doctor în çtiinte biologice, colaborator çtiin{ific superior la Institutul de Microbiologie çi Virusologie al A.§. din Ucraina.

Particular¡ta^ile morfologice, culturale çi fiziologo-biochimice ale tulpinii S. massasporeus 36 au fost studiate în conformitate cu metodele descrise în publicatiile de specialitate (Жукова ç.a., 1978; Гаузе ç.a, 1983).

Activitatea antibioticä a culturii s-a determinat prin metoda difuziei în gelozä (Красилышков, 1958). în calitate de test-organisme au servit reprezentan^ii diferitelor grupe de microorganisme: bacterii, drojdii, ciuperci filamentoase (Жукова ç.a., 1978), de asemenea unii agenti patogeni ai bolilor la albine.

In scopul elaborárii procedeelor elective de dirijare a biosintezei lipidelor, cultura S. massasporeus 36 a fost cultivatá pe variante de medii ce contineau surse suplimentare de carbon 51 fosfor in urmatoarele concentratii: xiloza - 0,5 §i 1%, uleiul de mu?tar §i acidul oleic - cate 0,1%, K2HPO4 - 1, 3 §i 5g/L

Pentru studierea componentei aminoacizilor, probele de miceliu §i lichid cultural se pregateau conform metodei de hidrolizá acida. Aminoacizii proteinei totale §i cei liberi au fost identificati cu ajutorul analizorului de aminoacizi AAA-339 "Microtehnica" (Gehoslovacia).

In scopul studierii variabilitatii spontane, S. massasporeus 36 a fost cultivatá pe medii sintetice organice. Studiul modificárilor cultural-morfologice s-a efectuat conform metodei lui Кузнецов (1972). Tipul de colonii a fost redat in conformitate, cu §irul omologat al modificárilor streptomicetelor (Кузнецов, 1975).

Lipidele intracelulare au fost extrase din biomasá dupa metoda Folch (Кейтс, 1975) modifícatá in laboratorul Produ§i microbieni al Institutului de Microbiologic al A.§. a R.M. Componente calitativá §i cantitativa a lipidelor sintetízate a fost determinate pe plácile de silufol in sistemul hexan - eter dietilic - acid acetic glacial. Componenda acizilor gra§i ai lipidelor comune §i fosfolipidelor a fost studiatá cu ajutorul metodei cromatografiei gazo-lichide §i dupa metoda modifícatá Sineak (Синяк §.a., 1977).

Experimentarea a 2 preparate, "Biomasa - St.36" §i "LN - St. 36", s-a efectuat asupra puilor-broiler, in conditii de vivariu. Alimentarea a fost organizatá reie§ind din normativele diferentiate indicate in literatura de specialitate (Кормление c/x птицы, 1982). Prepáratele au fost utilízate in urmatoarele doze: "Biomasa - St. 36" - lg/kg furaj, "LN -St. 36" - 0,25 ml/pui (individual, in zilele 4-10), 0,5 ml/pui (in hraná, in zilele 11-30); §i 1,0 ml/pui (in hraná, in zilele 31-54). Metabolismul lipidie a fost cercetat conform metodelor generale (Прохоров §.a., 1965). Continutul proteinei totale a serului sangvin, fractiile proteice, activitatea bactericida §i cea lizozimicá au fost determinate conform metodelor clasice (Бессарабов §.a., 1988).

Stabilirea actiunii complexului de substance bioactive ai S. massasporeus 36 asupra germinárii semintelor s-a efectuat conform metodei Vozneacovskaia (Возняковская,1969).

Acfiunea complexului de exometaboliti ai S. massasporeus 36 asupra unor indici de cre§tere "in vitro" ai garoafei Dianthus caryophyllus soi Gessica, a fost studiatá la catedra de Geneticá §i Fiziologie a plantelor a U.S.M., in colaborare cu doctoral in §tíinte biologice M. Le§anu.

REZULTATELE INVESTIGATIILOR ÇI ANALIZA LOR

Capitolul III. PARTICULARITÂTILE BIOLOGICE ALE STREPTOMYCES MASSASPOREUS 36

Studierea particularitàtilor morfologice, culturale §i fiziologice aie tulpinii Streptomyces massasporeus 36 a fost posibilâ în rezultatul cultivàrii ei pe diverse medii sintetice §i organice. Rezultatele obtinute sunt redate în tabelul 1.

Tabelul 1

Caracteristica S. massasporeus 36 pe diferite medii

Mediul de cultivare Creçterea Miceliul aerian Miceliul de substrat Pigmentul solubil

G-l (agar mineral Gauze) Foarte bunâ Fumuriu deschis cu nuanta alba; cu varsta - alb-fumuriu cu nuanta roz Violet-murdar cu trecere în violet-roju Lipseçte, la Culturile bâtrâne -brun-roçu slab

G-2 (agar organic Gauze) Foarte bunâ Palid gri, cu varsta - gri cu nuanta roz-liliachie : ' Roç-violet, cu vârsta se întunecà Galben-brun slab

ISP-3 (agar de ováz :u microelern.) Foarte bunâ Alb-gri, cu varsta -fumuriu-liliachiu Roju-brun, cu vârsta capàtà nuantà violeta Lipseçte, la culturile bâtrâne -maro deschis cu nuantà roçie

ISP-4 agar amidono-amoniacal cu microelern.) Medie, cu vârsta mai bunâ Nuanta slab alba cu varsta - alb Incolor, cu vârsta - slab brun cu nuantâ violeta Lipseçte

GNA agar glicerino- nitrat Lindenbein) Slabà Slab dezvoltat, cu nuanta alb-gri, la care cu varsta se adaugS violet Roçu-violet murdar Brun-roçu slab

SR-1 Slabâ Alb cu nuanta roz Incolor, cu vârsta - slab brun Lipseçte

Krainski (agar glucozo-asparaginic) Foarte bunâ Alb-fumuriu Slab brun cu nuança violeta Lipseçte

ISP-5 (agar glicerino-asparaginic) Medie Alb-fumuriu cu nuanta roz Brun-murdar cu nuantà roçie, cu vârsta se adaugâ nuanta violeta Lipseçte

Pe mediul amidono-amoniacal cultura formeazá colonii sferice, adâncite în agar, plate cu brâu periferic, central coloniilor este ridicat, miceliul aerian este alb, iar cel de substrat - slab brun eu nuantâ violeta. Dimensiuile coloniilor sunt circa de 3,5 mm. .

Prin metoda microscopiei electronice s-a determinat câ la cultura în studiu sporangii sunt spiralati (S), dar printre ei se întâlnesc adesea çi lanturi de spori în forma de cârlige, laturi, spirale slab dezvoltate (RA). Perefii sporilor sunt netezi.

în rezultatul studierii particularitâtilor fiziologice am observât urmàtoarele: tulpina creçte pe lapte; creçterea pe celulozà nu are loc; hidroliza amidonului este ne esentialâ (zona de hidrolizà în jurul coloniilor = 1mm); are loe formarea pigmentilor melanoizi; se formeazá H2S; are loc inversarea zaharozei; cultura foloseçte diferite surse de carbon în felul urmàtor: inozita, zaharoza - +++; ramnoza, glucoza, manita - ++; xiloza, arabinoza - +.

Reieçind din particularitâ|ile studiate mai sus s-a determinat apartenenta de specie a culturii ca Streptomyces massasporeus Shinobu et Kawato 1959.

Urmàtoarea etapâ de lucra a inclus studierea productivitâtii culturii §i a lipidogenezei. La momentul izolàrii din sol, productivitatea tulpinii era de 17,7 g/1 de biomasâ, în care lipidelor le revenea 10,4%. Componenta calitativà çi cantitativa a lipidelor sintetízate de tulpina S. massasporeus 36 este oglindità în figura 1. .. : ■ - > -

Analiza componentei chimice a biomasei §i lipidelor comune a elucidat un spectra larg al acizilor gra$i - de la C13 pänä la C22- La cultivarea tulpinii S. massasporeus 36 pe mediile M-I §i Czapek, in biomasä s-au inregistrat circa 17 acizi gra§i. Predominä cantitativ acizii gra§i Cl5:l, Cl6:l, Cl6:0 §i C18:1 pe ambele medii. Pe mediul M-I, in afarä de cei enumärati, apar in cantitäp considerabile acizii Cl6:l(izo)- 10,6% §i Cl8:0 - 16,02%, pe mediul Czapek, la cei patru se adaugä in cantitate de circa 13,23% acizii C22:n.

Fig. 1

Componenta calitativà çi cantitativä a lipidelor sintetízate de S. massasporeus 36, %

M3 4—Gliceride; M 4 5 - Eteri ai sterinelor, □ 5 ceruri.

3 - Fractii ne identifícate;

6 2,4

Analiza componentei acizilor graçi ai lipidelor comune sintetízate de S. massasporeus 36 pe mediul M-l aratä cä la fel, ca ín cazul biomasei cultívate pe acelaçi mediu, predominan^ sunt acizii Cl5:l, Cl6:l Cl6:l(izo), Cl6:0 çi Cl8:1. Cantitatea mai mare îi revine acidului oleic (Cl8:l) - 43,7%.

In medie, coeficientul de saturatie al acizilor graçi din biomasa S. massasporeus 36, cultivatä pe mediile M-I-P, amidono-amoniacal çi Czapek are valori cuprinse ín intervalul 0,2 - 0,25, iar cel al acizilor graçi din lipide -0,31 - 0,55, ceea ce ne indica asupra calitäfii înalte a lipidelor çi posibilitáfii reale de á le aplica în diferite ramuri aie economiei nationale.

Studierea S. massasporeus 36, privind capacitatea de sintezä a aminoacizilor - principalii compuçi organici, ce participa la sinteza proteinelor - a arâtat câ aceastà tulpinä, fiind cultivatâ pe mediile amidono-amoniacal, Czapek çi M-I-P formeazä, respectiv, 26,26, 22,4 çi 14,04g aminoacizi la 100 g de biomasa absolut uscatä, în care partea aminoacizilor esentiali constituie 41,6, 42,4 çi 41,4% respectiv. Predominan^ sunt: acidul glutamic, treonina, valina, metionina, leucina, fenilalanina,lizina, arginina çi prolina - deosebit de importantä pentru puii-broiler în creçtere (figurile 2 çi 3). S-a constatai cä biomasa S. massasporeus 36 depâçeçte dupa cantitatea a 6 din 9 aminoacizi esentiali "proteina idealä" cu 31,4 - 72,5%. Prezenta, în cantitäti suficiente, a prolinei atât în biomasa, cât çi în lichidul cultural, permite considerarea acestei tulpini drept bazä pentru obtinerea biopreparatelor, utilizate în avicultura, ca supliment furajer pentru puii-broiler.

Fig. 2

Componenda aminoacizilor proteinei totale a biomasei S. massasporeus 36 pe diferite medii

O)

ai

Aminoacizii

S Czapek BAmid.amon. dM-I-P

Fig.3

Componente aminoacizilor proteinei totale a lichidului cultural, S. massasporeus 36 pe diferite medii

E "Si

.

y qV -Л* *

ж

v У

Aninoacizii

□CzEpë< |Arrid3Tm ПМ-Р

Astfel, studiul particularitàtilor morfologice, culturale çi fiziologo-biochimice aie culturii au permis de a conclude câ tulpina S. massasporeus 36, izolatà din solurile Moldovei, este de perspectiva pentru biotehnologie gratie productivitafii sporite §i continutului valoros de substante bioactive.

Capitolul IV. VARIABILITATEA NATURALÂ A STREPTOMYCES MASSASPOREUS 36

Condi^iile imperfecte de pàstrare a tulpinilor çi reînsemântârile frecvente deseori favorizeazâ eliminarea formelor înalt active, care cresc încet, de câtre variantele mai putin active, dar care au о vitezâ de multiplicare mai sporitâ. Aceasta se reflecta asupra schimbârii bruçte a activitâtii biochimice, iar uneori, poate ;duce §i la pierderea tulpinii

(Кузнецов, 1972). .....

Reieçind din actualitatea problemei expuse, este opórtuñ de a efectúa studiul eterogenitàtii S. massasporeus 36 - producàtor al sùbstantelor bioactive.

In acest context am considérât necesar de a stabili caracterul §i gradul de modificare a populatiei streptomicetei, a determina particularitâtile morfologice, culturale §i fiziologice aie variantelor tulpinii S. massasporeus 36, a évalua nivelul de activitate biosinteticâ a culturii çi a variantelor disocíate.

Caracterele culturale §i frecventa aparitiei diferitelor tipuri de colonii sunt redate în tabelul 2, din care sesizâm cà pe mediul amidono-amoniacal se

formeazá 4 tipuri. de colonii: varianta de baza constituie 85,9%, oligosporogená - 10,3%, altercoler- 2,1% §i alba - 1,7%.

Eterogenitatea po Tabelul 2 pulatiei S. massasporeus 36

lediul de iltivare Tipul coloniilor Culoarea miceli-jlui aerian Culoarea micel. de substrat Aspectul coloniilor 0 coloniilor, mm Cota parte a coloniilor, %

3R-I De baza Alb-roz Bordo-violet Sferica, cu central convex, pufoasa 4-8 100

De >váz De baza Alba Violet-cárSmiziu Sferica, radial pliata 11-18 100

zapek De baza AM Bordo-violet Sferica, cu marginea neregulata, cu centru concav 4-5 88,4

Oligosporogen Alb-bordo Violet-deschis Sferica, cu marginea neregulata, cu centru convex, miceliul aerian slab dezvoltat 2-3 8,7

Alb Grides chis Albicans -roz Sferica, uniform pliata, central ridicat 2-3 2,9

.mido->amo-íiacal De baza Alba Bordo Sferica, cu brau, cu centru concav 3-4 85,9

Oligosporogen Alb-bordo Vi$iniu-deschis Sferica, miceliul aerian slab dezvoltat 5-8 10,3

Altercoler Glaucus (verde-gálbui) Bej-gálbui Sferica, cu marginea plats, pufoasa 3-5 2,1

Alb Gri- deschis Albicans Sferica, cu central ridicat, miceliul aerian f&inos 4-5 1,7

ín scopul determinárii gradului de statornicie a caracterelor morfologice, variantele cercetate au fost reinsemántate periodic pe parcursul a §ase luni. Printre coloniile variantei oligosporogene puteau fí observate páná la 2,1% colonii ale variantei de baza, iar la varianta alba se intálneau pana lá 0,85% colonii ale variantei altercoler. Reie§ind din aceste observatii, putem presupune cá coloniile de tipul oligosporogen reprezintá modifícári fenotipice ale variantei de baza, iar tipul alb- al variantei altercoler.

Remarcánd deosebiriie esentiale ín caracterele morfologice ale populatiei S. massasporeus 36, prezintá un anumit Ínteres elucidarea schimbárilor ín activitatea ei biosinteticá (acumularea biomasei §i a lipidelor) (figura 4).

Fig. 4

Productivitatea biomasei §i a lipidelor la S. massasporeus 36 §i variantele sale pe diferite medii Biomasa Lipide

Variantele aufost cultivate pe mediile amidono-amoniacal, Czapek cu glucozá §i pe mediul complex M-I-P. Analiza datelor a arátat cá variantele se deosebesc vádit dupa cantitatea de biomasa acumulatá. Astfel, pe mediul sintetic amidono-amoniacal §i pe eel organic M-I-P, variantele oligosporogená altercoler acumuleazá o cantitate mai mica de biomasa, comparativ cu varianta de baza, in timp ce pe mediul Czapek fórmele disociate produc de 1,5-2 ori mai multa biomasa in comparatie cu varianta initialá.

In ce privejte biosinteza lipidelor, rezultatele ne demonstreazá o activitate sporitá a variantei albe pe mediul sintetic amidono-amoniacal pe eel complex M-I-P, in comparare cu celelalte variante. Pe mediul sintetic Czapek cu glucozá varianta de baza sintetizeaza o cantitate mai mare de lipide, comparativ cu fórmele disociate.

Analiza componentei acizilor graji a remarcat cá in biomasa tuturor variantelor studiate predomina acizii graji cu lantul carbonic ramificat §i numárul impar al atomilor de carbon. Dupa cantitatea acizilor gra$i spectrul lor, o deosebitá atente meritá varianta alba, care formeazá circa 15 acizi, printre care prevaleazá cantitativ acizii seriei C22:n (páná la 28,7% din suma acizilor gra§i) .§i ai seriei C20:n (8,7%). Varianta de baza formeazá un numár mic de acizi gra§i, doi dintre care meritá un deosebit Ínteres: Cl8:l (oleic) - 42,86% §i C20:n - 13,2%. La varianta altercoler predomina acizii pentadecanoic Cl5:l -45,7%, palmitoleic Cl6:l - 18,27% ?i palmitic Cl6:0-13,0%. Coeficientul de saturate este mic in toate cazurile - 0,24, 0,18 §i 0,31 pentru variantele de baza, altercoler ?i alba respectiv.

La cultivarea S. massasporeus 36 çi a variantelor sale pe mediul M-I-P în proteina totalä a biomasei çi a lichidului nativ s-au dépistât 17 aminoacizi. în biomasä aminoacizii esentiali alcätuiesc 41,42 - 49,68%. Dupä continutul lizinei varianta alba este identicä cu "proteina idéala" (4,1 çi 4,2% respectiv). Varianta altercoler contine mai multä treoninä (188,2%) çi fenilalaninä (188,9%), în comparatie eu "proteina idealä". La varianta oligosporogenä se înregistreazâ o cantitate sporitâ a valinei çi leucinei (145 çi 144% fatä de "proteina idealä"), totodatä ea depâçeçte "proteina idealä" dupä 6 din 9 aminoacizi esentiali. în lichidul cultural cantitatea mai mare de aminoacizi sa înregistrat la varianta de bazä, iar raportul sumei aminoacizilor esentiali fajä de suma, .totalä a lor a fost maximal la varianta alba (40,0%). Urmeazä de remarcat cä varianta de bazä elimina în mediul nutritiv aminoacizi în cantitäti, de câteva ori mai mari ca cele trei variante aie sale. De exemplu, prolina la varianta de bazä alcätuia 14 mg/ml, iar la variantele disociate - 35 mg/ml, leucina - 18 mg/ml çi 3-5 mg/ml, valina - 13 mg/ml çi 3-5 mg/ml respectiv.

Astfel, componenta aminoacizilor biomasei çi lichidului nativ a S. massasporeus 36 permite de a considera aceastä tulpinä çi, îndeosebi variantele obtinute în urma selectärii, drept sursä de proteina, eu perspectivä pentru alimentarea animalelor çi päsärilor agricole.

Particularitätile antibiotice s-au manifestai mai activ la variantele altercoler çi oligosporogenä ale culturii S. massasporeus 36. Fatä de varianta altercoler sunt sensibile 9 din 17 test-culturi: toate bacteriile testate (zonele de reciñere a creçterii - 15,0-31,0 mm), printre care Proteus vulgaris are sensibilitate sporitâ, doua din ciupercile filamentoase - Alternaría alternata çi Fusarium solani (zonele de reinere a creçterii - 19,0 çi 18,0 mm respectiv) çi bacteriile patogene pentru albine - Bacillus learvae, Streptococcus apis fi Salmonella typhimurium (zonele de retiñere a creçterii - 20,0-24,0 mm). Varianta oligosporogenä inhibä creçterea a 8 test-culturi. Spectrul actiunii este similar cu cel al variantei altercoler, eu exceptia Bacillus subtilis, care este rezistentâ la varianta oligosporogenä.

Fa^ä de variantele de bazä çi alba sunt sensibile doar câte patru test-culturi. Rezistente s-au dovedit a fi drojdiile, ciupercile similare drojdiilor çi unele ciuperci filamentoase - Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Ascosphera apis çi Pénicillium verrucosum, exceptie facând Saccharomyces cerevisiae, sensibilä fatä de varianta alba a culturii în studiu.

Astfel, în rezultatul studiului variabilitätii naturale a culturii S. massasporeus 36 s-a stabilit caracterul çi gradul de modificare a populatiei streptomicetei, s-au determinat particularitätile morfologice, culturale çi fiziologice aie variantelor sale çi s-a evaluat nivelul de activitate biosinteticä a lor. S-au stabilit 4. tipuri de colonii, ce se deosebesc dupä gradul de

acumulare a biomasei çi a lipidelor. Variantele disociate produc mai putinä biomasä çi lipide, în comparatie cu tulpina de bazä, cu excepta variantei albe pe mediile amidono-amoniacal çi M-I-P.

Capitolul V. ACTIUNEA DIFERITELOR SURSE DE CARBON §1 FOSFOR ASUPRA BIOSINTEZEI LIPIDELOR LA STREPTOMYCES MASSASPOREUS 36

Numeroase cercetäri au evidenfiat cä procesul de sintezä al lipidelor de cätre célula microbiana este foarte labil çi într-o mare mäsurä este influençât de conditiile mediului çi particularitâtile vitale ale celulei microbiene. Sunt evidential unii factori exogeni, care influenjeaza sinteza lipidelor la microorganisme.

Din aceste considérente a fost necesarä selectarea procedeelor efective de dirijare a biosintezei lipidelor la streptomiceta izolatá din sol - producätor activ al substantelor bioactive.

Activitatea lipogenä a fost determinatä în urma cultivär ii în profunzime pe variante de medii, ce confineau surse suplimentare de carbon çi fosfor.

Cercetàrile au fost efectúate, utilizând în çalitate de sursà de carbon xiloza, uleiul de muçtar çi acidul oleic.

Mai efectivä s-a dovedit a fi xiloza, care în concentratia de 1% contribuía la activizarea dezvoltàrii culturii, ceea ce se manifesta pozitiv asupra acumulârii biomasei (cu 51,9% mai mult ca la martor) çi a lipidelor formate (eu 62,5% mai mult în comparatie eu martorul).

Adäugarea acidului oleic stimula formarea lipidelor în biomasä (cu 29,6% mai mult ca la martor). în ceea ce priveçte acfiunea uleiul de muçtar asupra biosintezei lipidelor, putem conchide cä în scopul märirii produetivitätii culturii, optimale sunt conditiile de cultivare a inoculatului çi de creçtere ulterioarà a tulpinii S. massasporeus 36 în profunzime pe mediul M-I-P+ 0,1% ulei de muçtar, deoarece aceasta ne-a permis ob|inerea cantitätii de biomasä absolut uscatä cu 4,5% mai mult fafä de martor, cu continutul optimal de lipide (eu 68,3% mai mult comparativ eu controlul). Astfel s-au otyinut 1,38 g de lipide la 1 litru de mediu, bógate în acid oleic (32,11%) çi pentadecanic (29,64%).

în vederea sporirii produetivitätii streptomicetelor çi reglärii sintezei lipidelor eu calitàti programate, au fost efectúate experiente eu tulpina S. massasporeus 36 în conditiile cultivârii în profunzime pe diferite variante a mediului M-I, ce se deosebeau dupä continutul fosforului (tabelul 3).

Pentru cultura S. massasporeus 36, fosforul contribuía atât la majorarea cantitätii de biomasä, cât çi la sinteza lipidelor. Astfel, în urma adäugärii särii de fosfor la mediul de fermentatie, cantitatea de biomasä a sporit eu 31,1% pentru concentratia de 1 g/1 a K2HPO4 çi eu 41,0% pentru concentrable de 3 §i 5 g/1 ale K2HPO4. Productivitatea lipidelor a crescut eu

13

Tabelul 3

Productivitatea S. massasporeus 36 în dependentà de concentrada sursei de fosfor în mediu

Mediul Biomasa Lipide Fosfolipide

g/1 M±m T 95% % fatâ de' martor % din BAU M±m T 95% g/1 % fatâ de' martor mg/1 % fatâ de martor

M-I (martor) S,10±0,18 100 12,04±0,17 0,73 100 22,7 100

M-I+l g/1 K2HP04 8,00±0,24 6,15 131,1 9,65±0,27 7,45 0,77 104,1 96,8 417,4

M-I +3 g/1 K2HP04 8,60±0,48 4,75 141,0 13,60±0,40 3,6 1,17 158,9 105,3 452,1

M-I +5 g/1 K2HPO4 8,60±0,56 4,97 141,0 9,60±0,50 4,6 0,82 112,3 64,4 278,3

Valorile criteriului de autenticitate teoreticâ T 95% = 3,18

4,1, 58,9 çi 12,3% pentru concentratiile de 1, 3 çi 5 g/1 K2HPO4, respectiv. în cea mai mare màsurà, introducerea fosforului la mediu 1 nutritiv a influentat sinteza fosfolipidelor, productivitatea càrora a crescut de 3-4,5 ori în comparatie cumartorul.

Concentraba optimalâ a sàrii de fosfor s-a dovedit a fi 3 g/1, la adâugarea câreia tulpina studiatà acumula pânà la 8,6 g/1 de biomasâ, partea lipidelor în ea constituind 13,6%. Productivitatea lipidelor, în acest caz, a atins 159% fa{â de martor. Procentul fosfolipidelor s-a majorai de 4,5 ori, ceea ce este foarte important pentru cultivarea streptomicetelor.

Rezultatele otyinute, privitor la actiunea fosforului asupra biosintezei lipidelor, au fost brevetate.

Capitolul VI. PERSPECTIVELE UTILIZÁRII BIOPREPARATELOR DIN STREPTOMYCES MASSASPOREUS 36

Activitatea biologicâ a biomasei ("Biomasa-St.36") çi complexului de exometaboliti.C'LN - St. 36") a fost determinatà asupra puilor-broiler.

In lotul experimental, cu ratia cu adaos de "Biomasa-St.36", scâderea numârului de pui nu s-a înregistrat. în lotul, în care la ratie se adâuga "LN -St. 36", s-a observât câ spre sfârçitul experientei din numârul initial au ramas 80%.

Rezultatele cercetârii acfiunii preparatelor microbiene asupra sporului în greutate a puilor-broiler sunt prezentate în tabelul 4, din care se observa câ introducerea în ratie a substantelor bioactive, ce se contin în biomasa çi lichidul cultural al actinomicetei, a asigurat sporirea mase i vii a puilor în

Tabelul 4

Influenta preparatelor microbiene asupra sporului in greutate a puilor-broiler

Värsta puilor, zile Martor M±m, g "Biomasa-St.36" "LN - St. 36"

M+m, g % M±m, g %

1 47,0±0,9 45,0i:0,8 95,7 46±0,6 97,9

14 118,9±3,3 113±3,2 95,2 112,8±4,4 94,9

24 227,0±7,3 245,5±7,3 108,1 243,3±13,7 106,3

54 774,7±37,0 790,0±23,7 102 811,1±53,6 104,7

86 1190,0±64,0 1390±146,9 116,8 1275±62,9 107,1

medie cu 7,1 §i 16,8%, mai activ manifeständu-se acea grupä, care odatä cu hrana a primit biomasa actinomicetei.

Concomitent s-a determinat modificarea greutäfii organelor interne a puilor in ziua a 54-a de viatä $i spre sfär§itul experientei sub actiunea complexului substantelor bioactive - exometabolitilor (lichid nativ) §i endometaboli{ilor (biomasa) actinomicetei S. massasporeus 36. Modificärile in greutatea organelor interne n-au fost semnificative.

Analiza biochimicä a serului sangvin a remarcat märirea indicilor rezistentei naturale la päsärile testate. Se märe§te activitatea bactericida cu 5,8 - 13,3% ?i activitatea lizozimicä cu 3 - 9,7%.

Aplicarea acestor preparate, din punct de vedere economic, este avantajoasä, deoarece ele sporesc intensitatea cre§terii animalelor, majoreazä eficacitatea folosirii proteinei §i diminueazä cheltuielile pentru nutret.

Ulterior am studiat actiunea complexului exometabolitilor (EM) S. massasporeus 36 asupra germinärii semintelor culturilor legumicole, §i anume atomatelor §i castravefilor.

Dintre concentrable testate, actiunea optima s-a stabilit in cazul folosirii EM, obtinuti in urma cultivärii pe mediul Czapek, in diluvia de 1:100, care stimuleazä procesul de germinare a semintelor de tomate §i acumularea masei coleoptilelor cu 20,8 §i 20,7%, respectiv, fatä de martor. Actiune stimulatoare au avut-o §i EM, formati pe mediul amidono-amoniacal, in concentraba de 1:200, sporul masei coleoptilelor §i procentul semintelor incoltite fiind cu 8,3 §i 20,8%, respectiv, mai mare ca in control.

In cazul semintelor de castrave^i, optimali s-au dovedit a fi EM culturii, obtinuti in urma cre§terii pe mediul Czapek. Diluvia optimalä a fost de 1:400, la care masa coleoptilelor era mai mare cu 18,7% fatä de martor ?i cantitatea

semintelor germinate a constituit 100%. Prezintà Ínteres, în vedere actiunii stimulatoare asupra creçterii în masà a coleoptilclor, çi concentratia de 1:300 a EM formati pe mediile Czapek çi amidono-amoniacal - acest paramétra a depàçit martorul eu 16,5 §i 12,5%, respectiv, însâ la aceastà concentrare partea semintelor încolfite a fost mai mica ca în control - 96,5 çi 90% respectiv.

S-a studiat actiunea exometabolitilor S. massasporeus 36 asupra procesului de calusogenezà çi organogenezà la garoafa Dianthus caryophyllus în cultura "in vitro". In calitate de martor a servit mediul Murasige çi;Scug (MS), modificat în laboratorul de biotehnologie a Universitàtii de Stat din Moldova. Experientele au fost efectúate pe mediul MS din care au fost excluse substancie bioactive (fitohormonii, vitaminele, aminoacizii) çi în care au fost adàugati exometabolitii culturii S. massasporeus 36, în concentratiile de 1:50, 1:100 çi 1:200.

Spre sfârçitul experientei, numârul làstarilor era mai mare în cazul utilizàrii dilutiei de 1:100 a EM - 120% fatâ de martor. Biomasa explantilor s-a màrit, în comparare eu controlul, eu 36,89% la dilutia de 1:50 a EM, eu 48,99% - 1:100 çi eu 23,21% - 1:200. Masa medie a làstarilor a crescut, respectiv eu 36,89%, 24,15% çi 32,0%, în comparatie eu martorul. A fost calculatâ lungimea medie a làstarilor, care depàçea controlul eu 6,17% pe mediul eu dilutia de 1:100 a EM.

Din cele expuse mai sus, rezultà câ mai eficientà s-a dovedit a fi concentratia de 1:100 a exometabolitilor, la care numârul làstarilor a depàçit martorul eu 20%, biomasa çi masa medie a explanfilor s-a majorai eu 48,99 çi 24,15% respectiv, iar lungimea medie a làstarilor a fost eu 6,17% mai mare comparativ eu martorul.

Rezultatele obtinute relevà câ efectul stimulator al exometabolitilor S. massasporeus'36 poate fi determinat de prezenta în complex a factorilor de creçtere, vitaminelor çi aminoacizilor, ceea ce permite înlocuirea substantelor bioactive din mediul de cultivare prin metabolitii culturii în studiu, ca fiind mai putin costisitori.

CONCLUZÜ:

1. A fost izolatä, identificatä §i depozitatä în CNM tulpina nouä de streptomicete Streptomyces massasporeus 36, biomasa cäreia confine lipide - 2,1-13,6%, inclusiv fosfolipide - 11,3%, Sterine - 8,8%, gliceride - 62,4%, eteri ai sterinelor çi ceruri - 8,9%; acizi graçi nesaturati (pentadecanoic (Cl5:l), palmitoleic (Cl6:l), Cl6:l (izo), oleic (Cl8:l), arahidonic (C20:4), acizi C22:n) - 83,2% din suma acizilor graçi; aminoacizi esentiali - 42,4% din suma totalä a aminoacizilor.

2. Studierea variabilitätii naturale a S. massasporeus 36 pe diferite medii nutritive a scos în evidentä patru tipuri de colonii. Pe mediul amidono-amoniacal varianta de bazä alcâtuieçte 85,9%, oligosporogenä - 10,3%, altercoler - 2,1% çi albä - 1,7%. Yariantele diferä prin proprietätile sale morfologice çi fîziologice:

• Variantele tulpinii S. massasporeus 36 pot acumula biomasä in care aminoacizii esentiali alcätuiesc 41,42 - 49,68%. Pentru varianta oligosporogenä valoarea nutritivä a proteinei biomasei este apropiatä de valoarea nutritivä a cazeinei, iar dupä indicii E/N çi AR/T o depâçeçte.

• Varianta altercoler posedä proprietäti antibiotice mai pronuntate, ceea ce rezultä din sensibilitatea bacteriilor testate, inclusiv a agentilor patogeni ai bolilor la albine çi a ciupercilor din g. Fusarium çi Alternaría;

• Varianta albä prezintä Ínteres prin componenta cantitativa çi calitativä a acizilor graçi: în biomasa acestei variante se formeazâ 15 acizi, printre care acizii seriei C22:n (28,7%) çi C20:n (8,7%);

3. Includerea în componenta mediului nutritiv a surselor suplimentare de carbón (uleiul de muçtar çi xiloza), contribuie la majorarea evidentä a cantitäfii de biomasa eu 51,9% (xiloza), lipidelor eu 62,5 çi 68,3% (xiloza çi uleiul de muçtar, respectiv) çi a acizilor graçi nesaturati eu 11,7% (uleiul de muçtar), iar prezenfa särii acidului fosforic (3 g/1 K2HPO4) sporeçte cantitatea lipidelor eu 58,9% çi a fosfolipidelor de 4,5 ori.

4. Biopreparatele "Biomasa-St.36" çi "LN-St.36", obfinute în baza endo- çi

exometabolitilor S. massasporeus 36 çi utilízate în calitate de supliment furajer (lg/kg furaj), contribuie la mentinerea viabilitätii puilor-broiler la 90-100% çi sporesc masa vie eu 8,1 - 16,8%.

5. Studierea actiunii complexului exometabolitilor S. massasporeus 36, asupra germinärii seminfelor culturilor legumicole, a élucidât efectul de sporire, la utilizarea concentratiilor optime, a masei coleoptilelor eu 20,7% (pentru seminfele de tomate) çi eu 18,7% (pentru seminóle de castraveti), procentul scminfelor germinate a sporit eu 20,8, pentru tomate.

6. Utilizarea complexului exometabolitilor S. massasporeus 36, la cultivarea garoafei Dianthus caryophyllus in cultura "in vitró", mareóte numärul lästarilor cu 20%, biomasa explantilor cu 48,99 % §i lungimea medie a

. lästarilor cu 6,17%, ín comparatie cu martorul.

7. Biomasa exometaboltii tulpinii S. massasporeus 36, datoritä continutului valoros de substante bioactive, pot fi utilízate la elaborarea biopreparatelor predestinate zootehniei §i fitotehniei.

RECOMANDÄRI PRACTICE

Recomandäm utilizarea biopreparatelor, elaborate in baza endo- ?i exometabolitilor tulpinii S. massasporeus 36, in calitate de supliment furajer pentru puii-broiler, pentru majorarea viabilitätii $i sporirea masei lor.

Recomandäm folosirea complexului de exometaboliti pentru tratarea semintelor de tomate ?i castraveti inaintea semänatului, in scopul stimuiärii procesului de germinare a lor §i sporirii masei coleoptilelor. Rezultatele obtinute pot fi utilízate ín procesul de ameliorare a culturilor legumicole (ín condi^ii de camp §i será).

LUCRARILE PUBLICATE LA TEMA TEZEI

1. Característica tulpinilor noi de streptomicete - producen}! activi ai lipidelor. // Buletinul A.§. a R.M. §tiin{e biologice §i chimice. 1994, Nr.5, p. 21-24 (coaut. Burtev S., Usatái A., §ir§ov Т., Crepis E., Calcatiniuc A., Sárbu I.).

2. Variabilitatea formelor spontane a tulpinii Streptomyces sp.36 - producátoare de substante bioactive. // Buletinul A.§. a R.M. ¡jtiinte biologice §i chimice. 1996, Nr. 1, р. 18-20 (coaut. Burtev S., Usatái A.).

3. Eterogenitatea populationalá a Streptomyces sp.36 -producator al substanteIor cu proprietati antibiotice. // Buletinul A.§. a R.M. §tiinte biologice chimice. 1996, Nr.2,p. 18-23.

4. Biosinteza acizilor graji la Streptomyces sp.36 in dependentü de componenta mediilor nutritive. // Buletinul A.§. a R.M. §tiin{e biologice ji chimice. 1997, Nr.2, p. 52-55 (coaut. Burtev S., Usatái A., §ir§ov Т., Crepis E., Calcatiniuc A.).

5. Componenta aminoacizilor la Streptomyces sp.36. II Buletinul A.§. a R.M. §tiinte biologice §i chimice. 1997, Nr.2, p. 64-68 (coaut. Rastimejina I., Deliu E.).

6. Изучение аминокислотного состава биомассы и культуральной жидкости Streptomyces sp.36. И Депонировано I.C.S.D.I.T.E., 1997, №1423-М97, -11 р. (соавт. Бурцева С., Растимешина И., Делиу Е.).

7. Аминокислотный состав и питательная ценность белка Streptomyces sp.36 при культивировании на синтетических средах. // Депонировано I.C.S.D.I.T.E., 1997, №1421-М97, -12 р. (соавт. Бурцева С., Растимешина И., Делиу Е.).

8. Actiunea exometabolitilor Streptomyces sp.36 asupra germinárii semintelor culturilor legumicole. // Depozitat I.C.S.D.I.T.E., 1997, Nr.l424-M97, -9 p. (coaut. Deliu E., Rastime§ina I.).

9. Studiu asupra utilizarii practice a produjilor Streptomyces sp.36 in avicultura.// Depozitat la I.C.S.D.I.T.E., 1998, Nr. 1584-M98,-8 p.

10. Eficienta utilizárii preparatelor microbiene ín avicultura. // Informare-exprés, Chi?ináu, 1999, -14 p. (coaut. A. Usatai, S. Burtev, T. Sirjova, A. Calcatiniuc).

11. Антибиотические особенности актиномицетов почв Молдовы по отношению к возбудителям болезней пчел. // Москва, «Ветеринария», №8, 1999, с. 17-20 (соавт. Бурцева СЛ., Растимешина И.О., Скутарь И.Г., Роман Р.В.).

12. Микробные метаболиты в качестве ингибиторов фитопатогенных бактерий. // Тезисы научной конференции «Интродукция микроорганизмов в окружающую среду». Москва, 1994, с.57 (соавт. Бурцева С.А., Усатая А. С., Ширшова Т. И.).

13. Metaboli|ii streptomicetelor - inhibitori ai bacteriilor fitopatogene. // Tezele confcrintei §tiintifice a botanijtilor "Ocrotirea, reproducerea §i utilizarea plantelor". Chi$inau, 1994, p. 172 (coaut. Burtev S., Usatái A.).

14. Studiu asupra variabilitatii naturale a streptomicetelor - producenti ai substantelor bioactive. // Tezele conferintei jtiintifice internationale "Probleme actúale ale geneticii, biotehnologiei ji ameliorárii". Chijináu, 1994, p. 58 (coaut. Burtev S., Usatai A.).

15. Componenta aminoacizilor çi valoarea nutritiva a proteinei Streptomyces sp.36. U A IH-a conferintä Nationalä "Microorganismele çi metabolitii lor m economía nationalä". 26, 27 sept. 1996, Chiçinâu, p. 3 (coaut. Burtev S., Rastimeçina I., Deliu E.).

16. Metabolitii secundari ai streptomicetelor çi utilizarea lor în fitotehnie. Il A III-a conferintä Nationalä "Microorganismele çi metabolitii lor în economía nationalä". 26, 27 sept. 1996, Chiçinâu, p. 38 (coaut. Burtev S., Deliu E.).

17. Actiunea complexului metabolitilor Streptomyces sp.36 asupra creçterii puilor-broiler. Il A IlI-a conferintä Nationalä "Microorganismele çi metabolitii lor în economía nationalä". 26, 27 sept. 1996, Chiçinâu, p.69 (coaut. Burtev S., Usatâi A:, Çirçov T.).

18. Перспективы применения метаболитов актиномицетов для предпосевной обработки семян. // Тезисы докладов 4 Международной конференции «Регуляторы роста и развития растений», Москва, МСХА, 24-26 июня, 1997, с. 102 (соавт. Бурцева С. А., Делиу Е.Г., Растимешина И.О.).

19. Использование вторичных метаболитов стрептомицетов в растениеводстве. // Тезисы докладов 4 Международной конференции «Регуляторы роста и развития растений», Москва, МСХА, 24-26 июня, 1997, с. 105 (соавт. Бурцева С.А., Делиу Е.Г., Растимешина И.О.).

20. Perspective^ utilizärii metabolitilor streptomicetelor în agriculturä. // Lucrärile Congresului al XXII-lea al Academiei Româno-americane de çtiinte çi arte. Târgoviçte, 26-29 iunie, 1997, p.44 (coaut. Burtev S., Çirçov T., Deliu E., Rastimeçina I.).

21. Variabilitatea naturalä çi sinteza aminoacizilor la Streptomyces sp.36. // Conf. "Genetica çi ameliorarea plantelor §i animalelor în República Moldova",

' Chiçinâu, 1998, p. 819-823.

22. Particularitätile fiziologice aie Streptomyces sp. 36 çi variantelor sale. // Conferintä Nationalä a tinerilor microbiologi çi biotehnologi din R.M. "Microbiología - realizäri çi perspective". Chiçinâu, 28-29 octombrie, 1998,

23. Utilizarea exometabolitilor Streptomyces sp. 36 in fitotehnie. // Conferinta Nationals a tinerilor microbiologi §i biotehnologi din R.M. "Microbiología -realizan $i perspective". Chijináu, 28-29 octombrie, 1998, p.32 (coaut. Deliu E.).

24. Влияние экзометаболитов стрептомицетов на меристематическую ткань гвоздики в культуре in vitro. // Conferinta Nationals a tinerilor microbiologi ?i biotehnologi din R.M. "Microbiología - realizári ji perspective". Chijinau, 2829 octombrie, 1998, p.32 (соавт. Бурцева C.A., Растимешина И.О., Перевалов Р.Г., Лешану М.Г., Рудик В.Ф.).

25. Screening of actinomyces possesing antimicrobial properties. // 1st International colloquium "Health, Environment and Natural Substances", 17-20 February, 2000. Univ.of Metz, France, p. 72 (coaut. Burtev S., Rastime§ina I., Rudic V.)

16. Влияние метаболитов актиномицетов на всхожесть семян томатов. // Междунар. Научно-практическая конф. «Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке», 24-27 июля 2000 г., Москва, с. 83 (соавт. Перевалов Р.Г., Растимешина И.О., Бурцева С.А.).

Р-31

ABSTRACT

Toderas Albina "Physiological, biochemical and biotechnological particularities of the Streptomyces massasporeus 36 strain - producer of biologically active substances"

Dissertation submitted for the degree of Doctor of Biological Sciences. Chisinau 2000, 28 tables, 30 figures, 12 photo, 183 bibliographical references.

Key words: Streptomycets, physiological and biochemical particularities, nutrient mediums, lipids, fatty acids, amino acids, antibiotic activity, biologicals.

The work presents the results of the study on physiological and biochemical particularities of a strain of Streptomycets extracted from Moldavian soil and identified as Streptomyces massasporeus 36, on optimisation of the composition of nutrient mediums aiming at increasing the biomass, its content of amino-acids, lipids, and especially phospholipids, as well as of unsaturated fatty acids, including polyunsaturated fatty acids.

A study of natural variability of Streptomyces massasporeus 36 on different nutrient mediums, proved that if raised on agaric starch-ammoniac mediums, the amount of colonies of the basic variety is 85.9%, of oligosporic - 10.3%, of alter-colour - 2.1%, of white - 1.7%. The morphological, physiological; and biochemical particularities of these varieties were determined. The fatty acids spectrum of the white variety consists of 15 acids, of which C20:n (8.7%) and C22:n (28.7%). The alter-colour variety differs from the others in antibiotic properties, especially towards the bacterial agents of bee diseases and phytopathogenic fungi of Fusarium and Alternaría genera. The oligosporic variety differs in the amount of essential amino acids and in the nutritive value of the biomass' protein.

The introduction of additional sources of carbon (oleic acid, mustard oil, xylose), as well as of salts of phosphoric acid (K2HP04) into nutrient mediums contributes to an increase of the biomass by 41-52%, of lipids by 59-68%, and of phospholipids by 4.5 times.

It was experimentally proved the possibility of using exo- and endometabolic based biologicals as complement to the rations of broiler chickens (90-100% chicken survival, 8.1-16.8% increase of living mass). The application of a complex of exometabolites for a presowing treatment of tomato and cucumbers seeds increases their germination and germ growth activity (up to 20.7%). The results obtained can be used for selection work, as well as for vegetable growing in green houses.

The study of physiological and biochemical particularities of Streptomyces massasporeus 36 and its varieties confirmed the perspectivity of its use as a producer of biologically active substances of different chemical nature, and obtaining on their basis of a number of biologicals with a wide range of practical applications.

РЕЗЮМЕ

Тодераш Альбина «Физиолого-биохимические и биотехнологические особенности штамма Streptomyces massasporeus 36 - продуцента биологически активных веществ»

Диссертация доктора биологических наук. Кишинев 2000, таб. 28, рис. 30, фотогр. 12, библ. 183 назв.

Ключевые слова: стрептомицеты, физиолого-биохимические особенности, питательные среды, липиды, жирные кислоты, аминокислоты, антибиотическая активность, биопрепараты.

В работе представлены результаты изучения физиолого-биохимических особенностей;, выделенного из почвы Молдовы штамма стрептомицетов, идентифицированного как Streptomyces massasporeus 36, влияния различных источников углерода и фосфора с целью увеличения количества биомассы, содержания в ней аминокислот, липидов и особенно фосфолипидов, а также ненасыщенных жирных кислот, в том числе и полиненасыщенных.

Изучение естественной изменчивости S, Massasporeus 36 на различных питательных средах показало, что при росте на агаризованной крахмало-аммиачной среде количество колоний основного варианта составляет 85,9%, олигоспорового - 10,3%, альтерколор - 2,1%, белого - 1,7%. Определены морфологические и физиолого-биохимические особенности этих вариантов. У белого варианта жирнокислотный спектр состоит из 15 кислот, среди которых С20:п (8,7%) и С22:п (28,7%). Вариант альтерколор отличается от других антибиотическими свойствами, особенно по отношению к бактериальным возбудителям болезней пчел и фитопатогенным грибам p.p. Fusarium и Alternaria. Вариант олигоспоровый отличается по количеству незаменимых аминокислот и питательной ценности белка биомассы.

Включение в состав питательных сред дополнительного источника углерода (олеиновая кислота, горчичное масло, ксилоза), а также соли фосфорной кислоты (К2НР04) способствует увеличению количества биомассы на 41-52%, липидов на 59-68% и фосфолипидов в 4,5 раза.

Экспериментально доказана возможность использования биопрепаратов на основе экзо- и эндометаболитов в качестве добавки к рациону цыплят-бройлеров (выживаемость цыплят 90-100%, увеличение живой массы на 8,116,8%). Применение комплекса экзометаболитов для предпосевной обработки семян томатов и огурцов повышает у них активность прорастания семян и накопление массы проростков (до 20,7%). Полученные результаты могут быть использованы как в селекционной работе, так и выращивании овощных культур в условиях закрытого грунта.

Исследования физиолого-биохимических особенностей Streptomyces massasporeus 36 и его вариантов подтверждают перспективность использования их как продуцентов биологически активных веществ различной химической природы и получения на их основе ряда биопрепаратов с широким :пектром применения.