ХИТИН-ГЛЮКАНОВ КОМПЛЕКС В КЛЕТЪЧНИТЕ СТЕНИ НА PELTIGERA APTHOSA LICHEN
Цена:
Автори на произведението:
Научно списание:
Година на издаване:
Хитин-глюканов комплекс в клетъчните стени на лишеите PELTIGERA APHTHOSA
ХИТИН-ГЛЮКАНОВ КОМПЛЕКС В КЛЕТЪЧНИТЕ СТЕНИ
ЛИШЕЙ Peltigera aphthosa
Московски държавен университет М.В. Ломоносов, Москва, 119991;
Хитин-глюкановите комплекси, основните структурни полизахариди на клетъчните стени на гъбите, привличат вниманието на учени и технолози като екологично чисти естествени полимери, получени от възобновяеми източници. Високата им биологична активност и липсата на токсичност на препаратите на тяхна основа определят перспективите за тяхното използване в медицината, биотехнологиите, козметиката, хранително-вкусовата, текстилната и други индустрии [1]. Хитин-глюкановите комплекси са особено широко използвани за терапевтични и профилактични цели като хранителни добавки, т.к. имат висок адсорбционен капацитет за йони на тежки метали [2-4] и са ефективни ентеросорбенти [5].
Хитинът е разнороден полизахарид, т.к структурата му съдържа звена със свободни аминогрупи в състава на Е-глюкозамин [1, 11–15]. В клетъчната стена на гъбичките хитинът е свързан с глюкани чрез р-1,3- и р-1,6-гликозидни връзки [16, 17] и с протеини чрез пептидна връзка, образувана от деацетилирани аминогрупи и диаминомонокарбоксилни аминокиселини.
тами с неароматна структура [1, 18]. Установено е, че ковалентно свързаните пептидни вериги в хитин-глюканови комплекси играят свързваща роля между хитинови и глюканови вериги [19].
В талите на симбиотични организми - лишеи, образувани от гъбични хифи, клетки от микроводорасли и (или) цианобактерии,клетъчните стени на гъбичния компонент съставляват по-голямата част (90–98%) от клетъчните стени на талуса [22, 23]. В тази връзка, последните могат да се разглеждат като алтернативни източници за получаване на хитин-глюканови комплекси. В клетъчните стени на гъбичките хитин-глюкановият комплекс участва в образуването на лишейна симбиоза, а също така играе важна роля в процесите на навлизане и натрупване на минерални вещества от атмосферните валежи [9]. Неговият състав (съотношение на компонентите) показва най-важните структурни промени в състава на клетъчните стени с възрастта на талуса.
По този начин при лишеите комплексът хитин-глюкан е важен структурен компонент на клетъчната стена, който изпълнява различни физиологични функции в клетките на тези симбиотични организми [23–
26]. Все още обаче не са получени данни за биохимичния състав на хитин-глюкановите комплекси в клетъчната стена на лишеите, промените в съдържанието му в черупката и зависимостта на биохимичните параметри от възрастта на талуса.
Целта на тази работа е да изолира и анализира състава на хитин-глюканови комплекси от части от талуса на P. aphthosa на различна възраст.
Обект на изследване. Използвахме трикомпонентния листолистен лишей Peltigera aphthosa (L.) Willd, който е разпространен в целия свят в арктическия, северен и умерен пояс и по-специално в горите и ливадите на цяла България. Материалът е събран в близост до Беломорската биологична станция на името на V.I. НА. Перцов, Биологически факултет на Московския държавен университет "Ломоносов". М.В. Ломоносов, разположен в Ругозерския залив на Кандалакшския залив на Бяло море. Изборът на този вид се дължи на факта, че лишеят P. aphthosa се характеризира с повърхностни цефалодии, специализирани структури, в които са локализирани цианобактерии.(ci-anobiont), - който може да бъде отделен от повърхността на талуса, което направи възможно получаването на двукомпонентна система от трикомпонентна система. Лихенните тали бяха предварително почистени от почвени частици, цефалодиите (цианобионт) бяха отделени от повърхността на талуса и последният беше разделен на три зони: апикална (1 cm от ръба на лоба), медиална (2–4 cm до края на лоба, с изключение на апикалната зона) и базална (основната маса на талуса).
Изолиране на комплекса хитин-глюкан. Комплексът хитин-глюкан се изолира, както е описано в [27]. Претеглена част от въздушно изсушен талус (5 g) се хомогенизира в хаван, поставя се в облодънна колба, добавят се 200 ml дестилирана вода и се нагрява на кипяща водна баня в продължение на 1 ч. След това утайката се промива многократно с дестилирана вода върху филтър и се държи в 0,1% разтвор на Na-DDS в продължение на 1,5 часа при нагряване (40 ° С) в колбата. . Реакционната смес се охлажда, филтрува се и утайката се промива до неутрално рН, прехвърля се в конична колба с 1% разтвор на NaOH и се разбърква при стайна температура. След 30 минути колбата с реакционната смес се нагрява и се оставя на кипяща водна баня в продължение на 2 часа при непрекъснато разбъркване на разтвора. Получената утайка се поставя върху филтър, промива се с вода до неутрално рН, прехвърля се в облодънна колба и се пълни с 2% НС1. Сместа се нагрява на кипяща водна баня в продължение на 1,5 часа, след което утайката се промива с вода до неутрално рН, към нея се добавя 3% разтвор на NaOH и отново се загрява за
кипяща водна баня за 2,5 ч. Крайният продукт се промива с вода до неутрално рН и след това с алкохолни и водно-алкохолни разтвори с намаляваща концентрация (96, 70, 50, 35%).
Изолиране на клетъчната стена. Бяха направени някои промени в описаната по-горе процедура за корените на висшите растения [28, 29]. Изсушен материал (
4 g) се поставят в стъклена йонообменна колона (
200 ml), промити последователно с 1% разтвор на NaOH (
0,5 l), дестилирана H2O (
2 l), 1% разтвор на HCl (
0,5 l), след това с дестилирана вода до отсъствието на C1- йони във водата за измиване. Хлоридният йон се определя по титриметричен метод с живачен нитрат [30]. На последния етап препаратите се третират с алкохол и ацетон, за да се отстранят лишеите и след това се сушат в термостат с CaCl2 до постоянно тегло при 55–60 ° C. Степента на пречистване на изолирани клетъчни стени от вътреклетъчни структури беше оценена, както е описано по-рано [29, 31] с помощта на флуоресцентна микроскопия (Axioplan 2 образен микроскоп, ILO, Carl Zeiss, Германия). Вътреклетъчните структури отсъстват в изолираните клетъчни стени, а архитектурата на клетките на талуса е напълно запазена в препаратите.
Съдържание на аминогрупи. Броят на аминогрупите в полимерната матрица на клетъчните стени се определя чрез неводно титруване в оцетна киселина [32]. Претеглена част от сух смлян препарат от клетъчни стени (20 mg) се излива в 7 ml 10 mM разтвор на перхлорна киселина в ледена оцетна киселина. След 2 дни пробите се отделят от разтвора. Преди и след контакт с клетъчните стени, разтворът се титрува с 10 mM разтвор на калиев бифталат в ледена оцетна киселина в присъствието на кристално виолетов индикатор. Съдържанието на свободни аминогрупи (Nnh ) се определя по формулата [32]:
където Kish и VKOH са количеството калиев бифталат, използвано за титруване на първоначалния и крайния (след контакт с препарати) разтвор, ml; K е нормалността на калиевия бифталат, mM; Va е количеството разтвор, взето за титруване, ml; Vo5m е общият обем на разтвора, използван за напълване на частта от пробата, ml; g - тегличпроба, Mr.
Дефиниция на елементите. Елементният анализ на талуса на лишеите и клетъчните стени и изолираните от него хитин-глюканови комплекси беше определен на полуавтоматичен CHNS анализатор (Perkin Elmer, Швейцария).
Таблица 1. Масова фракция на клетъчната стена (CS, %) и хитин-глюканови комплекси (CGC, %) в различни зони на талуса на лишеите P. aphthosa*
Зона на талуса RL, % CGC, %
Апикална 44 ± 1 4,3 ± 0,1
Медиален 49 ± 11 6,8 ± 0,6
Базален 55 ± 2 15,1 ± 1,7
* Изчисленията са направени за единица сухо тегло на талуса.
Талусна зона T KS HGC
Апикален 3,31 ± 0,3 3,43 ± 0,3 5,4 ± 0,1
Медиален 3,03 ± 0,4 3,29 ± 0,1 4,9 ± 0,4
Базално 2,81 ± 0,3 2,92 ± 0,2 3,5 ± 0,2
* Дадени са средни стойности на 5 повторения и техните стандартни отклонения.
РЕЗУЛТАТИ И ТЯХНОТО ОБСЪЖДАНЕ
Лихенът P. aphthosa има дебела клетъчна стена, тъй като неговият дял от сухата маса на талуса е от 44 до 55% при прехода от апи-
Съдържание (%) на хитин (1) и глюкан (2) в хитин-глюкано
За по-нататъшно четене на статията трябва да закупите пълния текст. Артикулите се изпращат във форматPDFна пощата, посочена при плащането. Времето за доставка епо-малко от 10 минути. Цената на една статия е150 рубли.
Подобни научни трудове на тема "Химия"
Д. В. Воробьов, И. П. Ермаков, Е. С. Лобакова, Н. П. Матвеева, — 2009 г
И. П. Ермаков, Е. Г. Любимова и Н. Р. Мейчик — 2010 г