Биосинтез стеринов

Синтез зимостерина тесно связан с ростом и размножением дрожжей. В аэробно выращенной дрожжевой биомассе содержится до 5 мг/ г СВ. При этом следует учесть, что с использованием 1 мг стерина может образоваться 1000 мг дрожжей в пересчете на 100% СВ.

Исходным метаболитом в синтезе стеринов является ацетил-КоА, из которого образуется сначала сквален. Далее сквален в присутствии кислорода окисляется в сквален-2,3-эпоксид, который затем циклизируется в эргостерин. Синтез стеринов идет при участии НАДФ+-зависимой смешанно-функциональной оксидазы. Потребность дрожжей в молекулярном кислороде для синтеза стеринов больше, чем для образования жирных кислот. Отсутствие в питательной среде витамина В3 также отрицательно влияет на синтез эргостерина в дрожжах.

Существует связь синтеза стеринов с метаболизмом гликогена. Гликоген расходуется в первые часы после внесения дрожжей в питательную среду. На каждый грамм израсходованного гликогена образуется 69 мг стерина.

ПИТАНИЕ ДРОЖЖЕЙ

Жизнедеятельность дрожжей заключается в процессах питания, дыхания, роста и размножения. Одновременно с этими процессами идет синтез вторичных метаболитов, которые представляют большой интерес для пивоварения и виноделия, так как они обуславливают вкус и аромат напитков.

Источники, необходимые любому организму, в том числе и дрожжам, можно разделить на следующие группы:

– источники основных элементов: С, Н, О и N;

– источники элементов, требующихся в небольших количествах (макроэлементы): Р, К, S, Mg;

- источники микроэлементов (Zn, Mn, Co, Ca, Fe, Cu и др.)

- витамины.

Потребность дрожжей в питательных компонентах может различаться качественно и количественно в зависимости от условий культивирования, в частности может изменяться потребность в факторах роста при изменении температуры, рН и осмоляльности среды Также известно, что при небольшом количестве посевного материала требуется более богатая среда, чем для начала роста популяции с высокой плотностью. Это связано с тем, что многие элементы и витамины могут накапливаться в клетках при культивировании их в средах с высоким содержанием элементов и затем использоваться в биосинтезе. Использование такого посевного материала приводит к снижению требований к питательной среде, в котурую он вносится. Например, биосорбция ионов цинка в среде, содержащей 800 мг Zn⁺²/л, может составлять 52,5 мг/г АСБ, в то время как обычно дрожжи содержат всего 0,039 мг/ г АСБ. Также в дрожжах могут накапливаться витамины. Например, содержание биотина в клетках может достигать 0,6 мкг/г АСБ.

Дрожжи потребляют только растворенные в воде компоненты. Поступление веществ в клетки осуществляется путем пассивной диффузии, облегченной диффузии при участии специальных систем переноса, состоящих из белков – переносчиков (пермеаз), и путем активного транспорта при участии специфических пермеаз и затрате энергии в виде молекул АТФ.

Химический состав питательных веществ должен соответствовать химическому составу организма. Химический состав дрожжей приведен в разделе 4.