سبد خرید شما خالی است.
شرکت خمیرمایه برتر
(سهامی خاص)
کمبود روی در محیط کشت ممکن است سبب تخمیر کند و یا ناقص شود و رشد مخمر را متوقف سازد که این موضوع اغلب به عنوان یک مشکل در صنعت شناخته می شود. از طرفی دیگر، غلظت های بالای یون روی در سوبسترا مغذی می تواند سمی باشد زیرا روی بر انتخاب پذیری غشاها نسبت به پتاسیم تاثیرگذار است. هنگامی که مقدار ZnSO4 در محیط کشت افزایش می یابد، به دلیل اشباع
گرو ه های عملکردی بر روی سطح دیوار ه های سلولی و محل های اتصال و نیز حضور عوامل کلاته کننده بین سلول ها، توانایی سلول های مخمر در جذب روی کاهش می یابد. علاوه بر این با افزایش غلظت روی به دلیل طولانی شدن فاز تاخیر و کوتاه شدن فاز لگاریتمی، رشد سلول و فعالیت تخمیری کاهش می یابد. این نتیجه با مشاهدات مطابقت دارد، دانشمندان اثبات کرد ه اند که تولید بیومس های میکروبی با افزایش غلظت فلزات سنگین کاهش می یابد. بنابراین تعیین غلظت بهینه روی در محیط کشت مخمر بسیار مهم می باشد. تحقیقات نشان داده است که در حضور مقدار بهینه 5 – 15 میکرومولار از یون Zn+2 در محیط کشت مغذی، نرخ رشد سلول های مخمر افزایش می یابد. جذب Zn+2 به داخل سلو ل ها به واسطه فعالیت ATP از غشای پلاسمایی از طریق کانال غشایی پروتون می باشد لذا جذب فلزات معمولا در مراحل اولیه تخمیر، هنگامی که منابع قابل دسترس انرژی زیاد است صورت می گیرد، به این ترتیب سلول های ساکارومایسس سرویزیه برخی پیوندهای قبلی Zn+2 را در مرحله سکون رشد برای جلوگیری از فوق اشباع شدن و سمیت به داخل محیط کشت آزاد می کنند. بنابراین در صنعت بهتر است روی کمکی مورد نیاز، در شروع تخمیر بکار گرفته شود.
با توجه به تاثیرات دما بر جذب روی به وسیله مخمر، دماهای پایین به دلیل کاهش فعالیت متابولیک انتقال دهنده های روی در غشای سلول، تجمع روی را بهبود می بخشند. در مکانیسم های خاص انتقال که توسط مخمر به کارگرفته می شود، تعیین و جایگذاری روی درون سلولی مخمر، وابسته به دسترسی زیستی یون های فلز و شرایط غالب محیطی می باشد. اما عموما اکثر فلزات در یک رفتار دو فازی به سلو ل های مخمر متصل می شوند؛ ابتدا به وسیله جذب سطحی غیراختصاصی سلول و دوم جایگیری در سیتوزول به وسیله واسطه های غشایی انتقال انتخابی. برای تسهیل در مرحله دوم، غالبا کانال های نفوذ و انتقال فعال، با یک مکانیسم حدواسط ATP از پمپ پروتون، برای اکثر یون های فلزی در ساکارومایسس سرویزیه به کار گرفته می شوند.
روی به طور فعال به وسیله مخمر، جهت انجام وظایف فیزیولوژیکی ضروری خود از درون محیط کشت به داخل سلول راه می یابد. هنگامی که انتقال به داخل سلول های مخمر انجام می شود، فلزات در مکان های مختلف سلولی به شرح ذیل مصرف می شوند:
به صورت آزاد در غلظت های بسیار پایین در سیتوپلاسم؛ جداسازی در سیتوپلاسم به وسیله متالوتینویین ها، پلی فسفات ها و پلی آمین ها؛ تقسیم شدن دیواره سلول، واکوئل، دستگاه گلژی، میتوکندری و هسته؛ دفع سمیت و یا تغییر شکل به وسیله احیا، متیلاسیون و آلکالاسیون.
در سال2000 MacDiarmid نشان داد که واکوئل ها یک نقش کلیدی در تنظیم هموستات روی در مخمر ایفا می کنند. در طول تخمیر سلول های مخمر فلزات را برای رشد، تقسیم سلولی، انتقال انرژی و بقا در مقابل استرس جذب می کنند. در صنایع تخمیری مخمرها در معرض استرس های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی متفاوتی از قبیل شوک دمایی، استرس های اسمزی و مسمومیت های الکلی قرار می گیرند که نتیجه منفی بر روی رشد و فعالیت متابولیکی مخمر دارد.
بر اساس مطالعات قبلی در مورد محلول های هایپرتونیک، این نتیجه حاصل می شود که سلول های میکروبی تمایل به جمع شدن و کاهش حجم خود دارند. بسته به نوع فشارهای اسمزی ممکن است این سلول ها تا 60 درصد حجم اولیه خود را از دست بدهند. بالاترین ظرفیت تجمع زیستی روی به وسیله سلول ها وابسته به حجم سلولی آ نها می باشد، به عبارت دیگر واکوئل ها اصلی ترین مرکز ذخیره فلزات در سلول های ساکارومایسس سرویزیه هستند. بنابراین این مساله امکان پذیر است که مخمر با حجم سلولی کوچکتر و در نتیجه واکوئل های کوچک تر، توانایی جمع آوری روی کمتری را نسبت سلول های بزرگ تر داشته باشد. علاوه بر این توانایی سلول ها برای جمع آوری روی در غلظت های بالاتر به فاکتورهای دیگری مانند اجزا درون واکوئلی متصل به روی مانند بدنه های پلی فسفات نیز وابسته است
