RU2096451C1 - Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically - Google Patents

Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically Download PDF

Info

Publication number
RU2096451C1
RU2096451C1 RU93041800A RU93041800A RU2096451C1 RU 2096451 C1 RU2096451 C1 RU 2096451C1 RU 93041800 A RU93041800 A RU 93041800A RU 93041800 A RU93041800 A RU 93041800A RU 2096451 C1 RU2096451 C1 RU 2096451C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
proline
strain
oxidize
pseudomonas species
cells
Prior art date
Application number
RU93041800A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93041800A (en
Inventor
Александр Людвигович Симонян
Евгения Исааковна Райнина
Ирина Эмильевна Бадалян
Степан Шагенович Татикян
Гарник Эдуардович Хачатрян
Татьяна Васильевна Хачатрян
Нина Ишхановна Мкртчян
Original Assignee
Александр Людвигович Симонян
Евгения Исааковна Райнина
Ирина Эмильевна Бадалян
Степан Шагенович Татикян
Гарник Эдуардович Хачатрян
Татьяна Васильевна Хачатрян
Нина Ишхановна Мкртчян
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Людвигович Симонян, Евгения Исааковна Райнина, Ирина Эмильевна Бадалян, Степан Шагенович Татикян, Гарник Эдуардович Хачатрян, Татьяна Васильевна Хачатрян, Нина Ишхановна Мкртчян filed Critical Александр Людвигович Симонян
Priority to RU93041800A priority Critical patent/RU2096451C1/en
Publication of RU93041800A publication Critical patent/RU93041800A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2096451C1 publication Critical patent/RU2096451C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiological industry. SUBSTANCE: new strain, Pseudomonas species VKPM B-4787. Bacterial cells obtained after culturing the strain on medium containing L-proline as a single source of carbon and nitrogen oxidize specifically L-proline but do not oxidize practically other amino acids and certain abundant sugars. The proposed strain was obtained as a result of selection of bacterium colonies isolated from soil and culturing on media containing 0.05-0.45% L-proline. Strain Pseudomonas species can be used for quantitative determination of L-proline in different media in microbiological industry, clinical and laboratory investigations. EFFECT: strain indicated above. 4 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности касается выделения нового штамма Pseudomonas species Ш-22. Данные клетки после культивирования на среде, содержащей в качестве единственного источника углерода и азота L-пролин, специфически окисляют L-пролин и практически не окисляют другие аминокислоты и некоторые распространенные сахара. The invention relates to the microbiological industry, in particular for the isolation of a new strain of Pseudomonas species Ш-22. These cells, after cultivation on a medium containing L-proline as the sole source of carbon and nitrogen, specifically oxidize L-proline and practically do not oxidize other amino acids and some common sugars.

Штамм Pseudomonas species Ш-22 представляет интерес для разработки метода количественного определения L-пролина в различных средах и может найти применение в микробиологической промышленности, клинических и лабораторных исследованиях. The strain Pseudomonas species Ш-22 is of interest for the development of a method for the quantitative determination of L-proline in various environments and may find application in the microbiological industry, clinical and laboratory studies.

Известно, что способностью окислять L-пролин обладают представители таких родов микроорганизмов, как, например, Escherichia, Salmonella и Pseudomonas. Причем показано, что это свойство наиболее ярко выражено у представителей родов Escherichia и Pseudomonas [1, 2]
Описаны дикий и мутантный штаммы Salmonella typhimurium 15 59, обладающие пролинокисляющий активностью [3] Глубинное культивирование клеток обоих штаммов в среде, содержащей L-пролин, приводит к активации их пролинокисляющей активности в 25 и 10 раз соответственно. Однако активированные клетки и дикого, и мутантных штаммов сохраняют способность окислять некоторые сахара (например, глюкозу и мальтозу) и аминокислоты (например, гистидин) с практически той же скоростью, что и L-пролин. Таким образом, основным недостатком данных штаммов является низкая субстратная специфичность.
It is known that representatives of such genera of microorganisms as, for example, Escherichia, Salmonella and Pseudomonas possess the ability to oxidize L-proline. Moreover, it was shown that this property is most pronounced in representatives of the genera Escherichia and Pseudomonas [1, 2]
Wild and mutant Salmonella typhimurium 15 59 strains with proline oxidizing activity have been described [3] Deep cultivation of the cells of both strains in a medium containing L-proline leads to the activation of their proline oxidizing activity 25 and 10 times, respectively. However, activated cells of both wild and mutant strains retain the ability to oxidize certain sugars (e.g., glucose and maltose) and amino acids (e.g., histidine) at almost the same rate as L-proline. Thus, the main disadvantage of these strains is the low substrate specificity.

Наиболее близкими к предлагаемому штамму являются дикий штамм E. coli-B и ауксотрофный E. coli-B4, описанные в работе [4] Глубинное культивирование клеток обоих штаммов в среде, содержащей L-пролин, приводит к активации их пролинокисляющей активности в 14 и 10 раз соответственно. Однако активированные клетки и дикого, и ауксотрофного штаммов сохраняли способность окислять многие аминокислоты со скоростью, составляющей от 20 до 50% от скорости окисления L-пролина. Недостатком данного штамма является низкая субстратная специфичность. Closest to the proposed strain are the wild strain E. coli-B and auxotrophic E. coli-B4 described in [4] The deep cultivation of cells of both strains in a medium containing L-proline leads to the activation of their proline-oxidizing activity in 14 and 10 times respectively. However, activated cells of both wild and auxotrophic strains retained the ability to oxidize many amino acids at a rate of 20 to 50% of the oxidation rate of L-proline. The disadvantage of this strain is the low substrate specificity.

Настоящее изобретение относится к выделению нового дикого штамма Pseudomonas species Ш-22, обладающего специфичной пролинокисляющей активностью. The present invention relates to the isolation of a new wild strain of Pseudomonas species Ш-22 having specific proline-oxidizing activity.

Предлагаемый штамм был получен в результате селекционного отбора колоний бактерий, выделенных из почвы, и их последующего культивирования на средах, содержащих 0,05 0,45% L-пролина. The proposed strain was obtained by selective selection of colonies of bacteria isolated from the soil, and their subsequent cultivation on media containing 0.05 0.45% L-proline.

Штамм Pseudomonas species Ш-22 хранится во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов Института "ВНИИГенетика" (Москва), N B-4877. The strain Pseudomonas species Ш-22 is stored in the All-Union Collection of Industrial Microorganisms of the Institute "VNIIGenetika" (Moscow), N B-4877.

Штамм имеет следующие характеристики. The strain has the following characteristics.

Морфологические особенности штамма. Клетки прямые, палочковидные, 0,1 - 0,2 х 0,9 1,0 мкм, встречаются в длинных и коротких цепочках, подвижные, грамотрицательные, спор не образуют. Morphological features of the strain. The cells are straight, rod-shaped, 0.1 - 0.2 x 0.9 1.0 μm, are found in long and short chains, motile, gram-negative, do not form spores.

Культуральные признаки. При росте на агаризованных питательных средах (мясопептонный агар, LB-среда) через 24 ч при 25oC образуются колонии, светло-желтые, выпуклые, блестящие, гладкие, край слегка волнистый, достигающие в диаметре 1,5 мм. Рост по уколу в МПА обильный, в основном на поверхности среды. В жидких питательных средах также наблюдается обильный рост.Cultural signs. When growing on agarized nutrient media (meat peptone agar, LB medium) after 24 hours at 25 o C colonies are formed, light yellow, convex, shiny, smooth, the edge is slightly wavy, reaching a diameter of 1.5 mm. The growth in injection in MPA is plentiful, mainly on the surface of the medium. Abundant growth is also observed in liquid nutrient media.

Хорошо растет на минеральных средах простого состава, дополненных L-пролином. В добавлении факторов роста и других аминокислот не нуждается. При культивировании на пролинсодержащей среде наблюдается синтез внеклеточного желто-зеленого пигмента. It grows well on mineral media of simple composition supplemented with L-proline. It does not need to add growth factors and other amino acids. When cultured on a proline-containing medium, synthesis of an extracellular yellow-green pigment is observed.

Физиолого-биохимические признаки. По отношению к кислороду облигатный аэроб. Максимальная температура роста 37oC, минимальная 15oC, оптимальная 25 30oC, рН среды в пределах 6,8 7,5.Physiological and biochemical characteristics. Relative to oxygen, an obligate aerob. The maximum growth temperature is 37 o C, the minimum 15 o C, the optimal 25 30 o C, the pH of the medium in the range of 6.8 to 7.5.

Азот утилизирует в виде солей аммония, мочевины, нитратов. Nitrogen is disposed of in the form of ammonium salts, urea, nitrates.

Пигменты. Образует желто-зеленый водорастворимый флюоресцирующий пигмент на пролинсодержащей синтетической среде. Внутриклеточных пигментов не образует. Реакция на оксидазу и каталазу положительная. Реакция Фогес-Проскауэра отрицательная. Индол не образует. Тест на анаэробную аргинин-дегидрогеназу положительный. Реакция на анаэробную денитрификацию отрицательная. Лецитиназная активность отсутствует. Pigments. It forms a yellow-green water-soluble fluorescent pigment on a proline-containing synthetic medium. It does not form intracellular pigments. The reaction to oxidase and catalase is positive. The Voges-Proskauer reaction is negative. Indole does not form. Anaerobic arginine dehydrogenase test is positive. The reaction to anaerobic denitrification is negative. Lecithinase activity is absent.

Не гидролизует крахмал, желатин, твин-80. Does not hydrolyze starch, gelatin, tween-80.

В качестве источников углерода использует многие сахара, аминокислоты и органические кислоты. It uses many sugars, amino acids and organic acids as carbon sources.

Штамм Pseudomonas species Ш-22 непатогенен для человека и животных. The strain Pseudomonas species Ш-22 is non-pathogenic for humans and animals.

В соответствии с отмеченными морфологическими, физиологическими и культурально-биохимическими признаками штамм был идентифицирован как Pseudomonas species. In accordance with the noted morphological, physiological and cultural-biochemical characteristics, the strain was identified as Pseudomonas species.

При определении систематического положения использовали определитель Bergey:
Bergey's Manual of Determination Bacteriology. 1974. 8-th ed. Baltimore. The William Wilkins Co.
In determining the systematic position, the Bergey determinant was used:
Bergey's Manual of Determination Bacteriology. 1974. 8th ed. Baltimore. The William Wilkins Co.

Пример 1. Example 1

Клетки Pseudomonas species Ш-22 выращивают на синтетической среде, содержащей 0,05% L-пролина, 0,2% K2HPO4 • 3H2O, 0,05% KH2PO4, 0,02% MgSO4 • 7H2O, pH 7,2 7,5, при 30oC в 750 мл конических колбах (объем ферментационной среды 200 мл) на круговой качалке (180 об/мин) в течение 20 ч. Биомассу отделяют центрифугированием (10000 об/мин, 15 мин), суспендируют в 50 мМ калий-фосфатном буфере рН 7,2. Пролинокисляющую активность определяют амперометрически. Для этого в измерительную ячейку (объем 5 мл), снабженную перемешивающим устройством, помещают 50 мМ калий-фосфатный буфер рН 7,2. В ячейку вводят 0,05 мл клеточной суспензии, исходная концентрация которой составляет 0,5 0,1 г/мл и 0,05 мл 5 мМ раствора L-пролина. Изменение содержания кислорода в измерительной ячейке регистрируют с помощью мембранного кислородного электрода Кларка. Пролинокисляющую активность клеток вычисляют по их скорости потребления кислорода в присутствии L-пролина и выражают как количество кислорода (мкмоль), потребленное 1 мг клеток (влажный вес) в 1 мин [5]
Для данной концентрации L-пролина скорость потребления кислорода составляла 3,00 мкмоль/мин•мг клеток.
Cells of Pseudomonas species Ш-22 are grown on synthetic medium containing 0.05% L-proline, 0.2% K 2 HPO 4 • 3H 2 O, 0.05% KH 2 PO 4 , 0.02% MgSO 4 • 7H 2 O, pH 7.2 7.5, at 30 o C in 750 ml conical flasks (volume of fermentation medium 200 ml) on a circular shaker (180 rpm) for 20 hours. The biomass is separated by centrifugation (10000 rpm, 15 min), suspended in 50 mM potassium phosphate buffer pH 7.2. Proline-oxidizing activity is determined amperometrically. For this, 50 mM potassium phosphate buffer pH 7.2 is placed in a measuring cell (5 ml volume) equipped with a stirrer. 0.05 ml of a cell suspension is introduced into the cell, the initial concentration of which is 0.5 0.1 g / ml and 0.05 ml of a 5 mM L-Proline solution. The change in the oxygen content in the measuring cell is recorded using a Clark membrane oxygen electrode. The proline-oxidizing activity of cells is calculated by their oxygen consumption rate in the presence of L-proline and expressed as the amount of oxygen (μmol) consumed by 1 mg of cells (wet weight) in 1 min [5]
For a given L-proline concentration, the oxygen consumption rate was 3.00 μmol / min • mg of cells.

Пример 2. Example 2

Культивирование клеток и измерения проводили также, как в примере 1, только в среду роста вместо 0,05% добавляли 0,45% L-пролина. Пролинокисляющая активность клеток составляла 4,50 мкмоль O2/мин•мг клеток.Cell cultivation and measurements were carried out as in Example 1, only 0.45% L-proline was added to the growth medium instead of 0.05%. The proline-oxidizing activity of the cells was 4.50 µmol O 2 / min • mg of cells.

Пример 3. Example 3

Культивирование клеток и измерения проводили также, как описано в примере 2, только в ячейку последовательно вводили 0,05 мл 5 мМ растворов различных аминокислот (табл. 1). Клетки Pseudomonas species Ш-22, выращенные на среде, содержащей L-пролин, практически не окисляли другие аминокислоты. Cell cultivation and measurements were also performed as described in example 2, only 0.05 ml of 5 mM solutions of various amino acids were sequentially introduced into the cell (Table 1). Cells of Pseudomonas species Ш-22 grown on a medium containing L-proline practically did not oxidize other amino acids.

Пример 4. Example 4

Выращивание клеток и измерения проводили также, как описано в примере 2, только вместо L-пролина в измерительную ячейку последовательно вводили 0,05 мл 5 мМ растворов глюкозы, фруктозы, галактозы, лактозы и сахарозы. Клетки не окисляют данные сахара. Cell cultivation and measurements were also performed as described in example 2, only instead of L-proline, 0.05 ml of 5 mM solutions of glucose, fructose, galactose, lactose and sucrose were sequentially introduced into the measuring cell. Cells do not oxidize sugar data.

Пример 5. Example 5

Клетки Pseudomonas species Ш-22 выращивали на среде, содержащей 1% пептона, 0,5% дрожжевого экстракта, 1% хлорида натрия (рН 7,2). Условия культивирования и определения активности такие же, как в примере 2. Пролинокисляющая активность клеток составляла 0,5% от активности клеток, выращенных на среде с пролином. Кроме того, клетки проявляли высокое сродство к другим аминокислотам и сахарам (табл. 2). Cells of Pseudomonas species Ш-22 were grown on a medium containing 1% peptone, 0.5% yeast extract, 1% sodium chloride (pH 7.2). The cultivation conditions and the determination of activity are the same as in example 2. The proline-oxidizing activity of the cells was 0.5% of the activity of cells grown on medium with proline. In addition, the cells showed a high affinity for other amino acids and sugars (Table 2).

Пример 6. Example 6

Культивирования клеток и измерения проводили также, как описано в примере 2, только в качестве единственного источника углерода и азота в среду культивирования добавляли вместо L-пролина L-лизин. Пролинокисляющая активность клеток, выращенных на L-лизине, составляла 0,5% от активности клеток, выращенных на среде с L-пролином. Кроме того, клетки проявляли высокое сродство к другим аминокислотам и сахарам (табл. 3). Cell cultivation and measurements were also performed as described in Example 2, but instead of L-proline, L-lysine was added to the culture medium as the sole source of carbon and nitrogen. The proline-oxidizing activity of cells grown on L-lysine was 0.5% of the activity of cells grown on medium with L-proline. In addition, the cells showed a high affinity for other amino acids and sugars (Table 3).

Пример 7. Example 7

Среда культивирования и условия определения пролинокисляющей активности, как в примере 2, только вместо клеток Pseudomonas species Ш-22 использовали штамм Pseudomonas putida ВКМ В-1458. Пролинокисляющая активность данного штамма составляла 10% от активности Pseudomonas species Ш-22. Клетки Pseudomonas putida ВКМ 1458 кроме L-пролина окисляли ряд аминокислот и сахаров (табл. 4). The culture medium and the conditions for determining proline-oxidizing activity, as in example 2, only instead of cells of Pseudomonas species Ш-22, the strain Pseudomonas putida VKM B-1458 was used. Proline-oxidizing activity of this strain was 10% of the activity of Pseudomonas species Ш-22. In addition to L-proline, Pseudomonas putida VKM 1458 cells oxidized a number of amino acids and sugars (Table 4).

Предлагаемый штамм Pseudomonas species Ш-22 отличается от Е. coli B и E. coli B4 тем, что после культивирования на среде, содержащей в качестве единственного источника углерода и азота L-пролин, специфически окисляет L-пролин и практически не окисляет другие аминокислоты и некоторые распространенные сахара. The proposed strain Pseudomonas species Ш-22 differs from E. coli B and E. coli B4 in that after cultivation on a medium containing L-proline as the sole source of carbon and nitrogen, it specifically oxidizes L-proline and practically does not oxidize other amino acids and some common sugars.

На основе данного штамма может быть разработан метод количественного определения пролина, что представляет интерес для микробиологической промышленности, клинических и лабораторных исследований. Based on this strain, a method for quantitative determination of proline can be developed, which is of interest for the microbiological industry, clinical and laboratory studies.

Claims (1)

Штамм бактерий Pseudomonas species ВКПМ В-4877, способный специфически окислять L-пролин. The bacterial strain Pseudomonas species VKPM B-4877, capable of specifically oxidizing L-proline.
RU93041800A 1993-08-20 1993-08-20 Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically RU2096451C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93041800A RU2096451C1 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93041800A RU2096451C1 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93041800A RU93041800A (en) 1997-04-20
RU2096451C1 true RU2096451C1 (en) 1997-11-20

Family

ID=20146749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93041800A RU2096451C1 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2096451C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Kameda et al., Nature, 1963, p. 197, 314. 2. Смирнов В., Киприянов Е. Бактерии рода Pseudomonas, 1991. 3. S. Newell et al., 1972, Bacteriol., III, p. 375. 4. L. Frank et al., 1961, Arch. Biochem. and Biophys, 95, p. 441. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4529697A (en) Process for producing L-glutamic acid by fermentation
Bonjour et al. Bacillus tusciae, a new species of thermoacidophilic, facultatively chemolithoautotrophic hydrogen oxidizing sporeformer from a geothermal area
FI86889B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV L-CARNITIN PAO MIKROBIOLOGISKT SAETT.
US4740465A (en) Heat-resistant sarcosine oxidase N and process for producing the same
US5416019A (en) Rhodococcus microorganisms that produce phenylalanine dehydroganase
JPS61268178A (en) Fructosylamino acid oxidase and production thereof
RÜGER* et al. Separation of Alcaligenes denitrificans sp. nov., nom. rev. from Alcaligenes faecalis on the basis of DNA base composition, DNA homology, and nitrate reduction
JP3041840B2 (en) Novel glycerol dehydrogenase, its production method and its use
Beuscher et al. Eubacterium angustum sp. nov., a Gram-positive anaerobic, non-sporeforming, obligate purine fermenting organism
RU2096451C1 (en) Strain of bacterium pseudomonas species able to oxidize l-proline specifically
US5773585A (en) Glutamate dehydrogenase from Pseudomonas
JPH08187092A (en) Improving method of hydration activity for converting nitryl compound contained in thermophilic microorganism to amide compound
JPH06169764A (en) Sorbitol oxidase, its production and use thereof
FR2653135A1 (en) STABLE L-CARNITINE DEHYDROGENASE AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF.
JPH0667316B2 (en) L-fucose dehydrogenase
JP3642344B2 (en) Method for producing creatine amidinohydrolase
JP3114838B2 (en) Novel creatine amidinohydrolase and its use
Kim et al. A Methylobacillus isolate growing only on methanol
US3322646A (en) Method for preparing l-glutamic acid
JPH02100674A (en) Culture of bacterium
JP3102543B2 (en) Glutamate dehydrogenase and method for producing the same
SU1310427A1 (en) Pseudomonas putida bkm b-1458 strain - producer of lysine-2-monooxygenase
JP3781806B2 (en) Novel pyruvate oxidase, its production method and pyruvate analysis method
SU1440923A1 (en) Strain of pseudomanas species as producer of thriptophane synase
CA1269943A (en) Acyl-coa synthetase