БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2005, том 31, № 4, с. 307-308
■ Рецензии =
О КНИГЕ В.В. МИХАЙЛОВА, Л.Л. ТЕРЕНТЬЕВА И Н.А. ТЕРЕНТЬЕВОЙ "МОРСКИЕ МИКРООРГАНИЗЫ И ИХ ФЕРМЕНТЫ"
(Ред. В.Л. Касьянов. Владивосток: Дальнаука. 2004. 229 с.)
Монография продолжает цикл публикаций, связанных с изучением прокариот и их биологически активных метаболитов, и посвящена исследованиям ферментов морских микроорганизмов. Из огромного разнообразия морских прокариот к настоящему времени описано лишь около 6000 видов бактерий и около 500 видов архей, в то время как, например, истинных грибов известно около 70 000 видов. Авторы книги справедливо полагают, что факторы среды обитания бактериальных клеток: соленость воды, ее температура, давление, освещенность - в значительной степени определяют как состав, так и физико-химические свойства и субстратную специфичность их ферментов. Существуя в жидкой среде, морские бактерии способны обмениваться метаболитами. Утилизация экзогенных веществ из окружающей среды и использование их для нужд клетки зависят от наличия в бактериальных клетках комплекса специфических ферментов. Вместе с этим микроорганизмы рассматриваются как наиболее перспективные источники ферментов. Использование таких источников дает возможность влиять на продуцирование биологически активных соединений как путем изменения условий роста микроорганизмов, так и с помощью генетических манипуляций. Клетки бактерий можно выращивать в значительном количестве на недорогих питательных средах. Это и определяет актуальность и практическую ценность рецензируемой работы.
Книга состоит из предисловия, введения и трех глав. Глава 1 посвящена морским прокариотам и среде их обитания. В этой главе авторы показывают, что Мировой океан представляет собой множество микросред обитания бактерий и архей. В зависимости от типа питания, способов адаптации, отношения к кислороду среди прокариот в морской среде можно встретить авто- и гетеротрофов, моно- и политрофов, аэробов и анаэробов, нейтро-, ацидо- и алкалофилов, копио- и олиготрофов и др. Многие прокариоты способны образовывать на небиологических и биологических субстратах биопленки, где состав и плотность популяций зависят от химических коммуникативных факторов (в том числе и ферментов), синтезируемых клетками. Характерной особенностью микроорганизмов, обитающих в море, помимо психро-, гало-, баро-фильности и толерантности, является наличие у них гидролитических ферментов, которые участвуют в процессах микробной деградации макромолекул белков, нуклеиновых кислот, и таких "морских" полисахаридов, как агар, хитин, кар-рагинан, фукоидан и др. Абиотические и биотические условия обитания оказывают существенное влияние на жизнедеятельность микробов моря. В целом содержание главы 1, несмотря на ее краткость, соответствует названию, а рассуждения о причинах разнообразия морских прокариот достаточно убедительны.
В главе 2 приведены основные принципы работы с микробными ферментами, дано определение ферментативной активности. Кратко описаны методы выделения и очистки ферментов, в том числе способы экстракции белков из бактериальных клеток, а также получения ферментов, экскрети-руемых клетками в культуральную среду. Перечислены общепринятые методы очистки ферментов. В качестве примера приводится способ получения щелочной фосфатазы из клеток
морских бактерий ЛНеготопая зр. КММ 518, разработанный авторами. В конце главы помещен список методической литературы, в которой детально описаны методики очистки белковых препаратов.
В главе 3 содержатся сведения о ферментах морских микроорганизмов: от упоминания об обнаружении активности того или иного фермента в клетках различных микроорганизмов до описания ферментов, полученных в гомогенном состоянии, и всестороннего исследования их свойств. Порядок описания ферментов обусловлен отнесением данного фермента к одному из классов - оксидоредуктаз, трансфераз, гидролаз, лиаз, изомераз, лигаз (синтетаз), в соответствии с рекомендациями Международного биохимического союза по номенклатуре и классификации ферментов. Эта глава представляет собой наибольший интерес, поскольку дает возможность представить направление исследований, связанных с ферментами морских прокариот, глубину проникновения в проблемы энзимологии, широту охвата различных классов микроорганизмов. Подавляющее большинство информации о ферментах морских прокариот относится к гидролазам - наиболее хорошо изученному классу ферментов, имеющих практическую ценность. Микробные гидролазы издавна используются в различных отраслях промышленности, а бурное развитие биотехнологии вызвало потребность в ферментах с новыми свойствами. В монографии приведены сведения о липазах, фосфатазах, нуклеазах, гликозидазах и протеиназах морских микроорганизмов. Гидролитические ферменты, присутствующие в периплазме или ассоциированные с поверхностью бактерий, определяют возможность утилизации морскими микроорганизмами специфического полимерного органического материала в водной среде. Наличие той или иной активности гидролаз зависит не только от таксономической принадлежности штамма, но и от источника или места выделения микроорганизма. Значительное количество анализируемых в книге работ посвящено изучению глюканаз, целлюлаз, ламинариназ, ксиланаз, фукоиданаз, агараз, каррагиназ и хитиназ.
Интересным аспектом исследований, посвященных ферментам морских микроорганизмов, является возможность сравнения ферментов, выделенных из термофильных и псих-рофильных организмов. Высокая каталитическая активность при высоких или низких температурах, стабильность ферментов при определенных условиях или быстрая инактивация фермента после завершения реакции предоставляют исследователям широчайшие возможности для отбора ферментов со свойствами, необходимыми для конкретных целей. Ряд работ - это попытка понять молекулярные основы холодовой или тепловой адаптации ферментов микроорганизмов, обитающих в соответствующих условиях. В целом информация, предоставленная читателю в главе 3, носит справочный характер. Здесь можно найти сведения о свойствах ферментов, источниках и методах их выделения, а также об авторах, работающих в данной области исследований. В конце книги приведен список бактерий и архей, ферменты которых обсуждаются в тексте монографии, указано их современное таксономическое положение.
Рецензируемая монография написана на высоком профессиональном уровне, обобщает значительный опыт авто-
308
РЕЦЕНЗИИ
ров, а также данные литературы и является пионерной в области исследования ферментов морских организмов. Она будет полезна ученым и практикам, работающим в области микробиологии, биохимии, биотехнологии, а также студентам, обучающимся по этим специальностям. Книга не лишена недостатков, в частности, в тексте отсутствует иллюстративный материал. Некая разрозненность сведений о тех или иных ферментах микроорганизмов, обитающих в различных рай-
онах Мирового океана, обусловлена, в первую очередь, кратковременностью изучения этого аспекта морской микробиологии. А ряд нерешенных вопросов предоставляет широкие возможности для исследований как в академической, так и в прикладной областях.
А.А. Вараксин, ведущий научный сотрудник Института биологии моря ДВО РАН
Научный редактор В.В. Исаева Редактор электронной верстки О.Ю. Полянская Наборщик электронной верстки Т.М. Попова
Сдано в набор 12.05.2005 г. Подписано к печати 6.07.2005 г. Формат бумаги 60х88'/8. Офсетная печать. Усл.печ.л. 9.75. Уч.-изд.л. 9.5. Бум.л. 5.5. Тираж 230 экз. Заказ 4.
Журнал издается под руководством Президиума РАН и Дальневосточного отделения РАН
Оригинал-макет и печать ФГУП Издательство «Дальнаука» ДВО РАН 690041, Владивосток, ул. Радио, 7 Изд. лиц. ИД № 05497 от 01.08.2001 г.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.