Reakcje drożdży na substancje humusowe
Wprowadzenie
Obecnie znanych jest wiele chemicznych i biologicznych metod określania fizjologicznie aktywnych związków pochodzenia roślinnego, takich jak witaminy, auksyny, gibereliny i inne. Jednak metody oceny aktywności biologicznej substancji humusowych pozostają słabo poznane, pomimo ich znaczenia dla chemików, lekarzy i biochemików.
Metody chemiczne identyfikacji substancji humusowych są złożone ze względu na heterogenność tych związków, a ich aktywność biologiczna nie zawsze koreluje ze strukturą chemiczną. Dlatego jedynym obiektywnym kryterium oceny pozostaje test biologiczny. Istniejące metody, oparte na pomiarze wzrostu korzeni jęczmienia lub glonów, są pracochłonne i nie zawsze powtarzalne.
Aby rozwiązać ten problem, należało wybrać czuły, prosty i powtarzalny biotest, nadający się do badań seryjnych. Uwzględniano reakcje związane z różnymi fazami wzrostu komórek — wydłużaniem i podziałem.
Test drożdżowy
Pomysł wykorzystania testu mikrobiologicznego do oceny substancji biokatalitycznych w torfach został zaproponowany przez Bottomleya (1915), ale nie zyskał rozwoju. Zbadaliśmy drożdże Saccharomyces cerevisiae i odkryliśmy, że humian potasu z leonardytu przyspiesza ich rozmnażanie i fermentację.
Do testowania wykorzystano gatunki Zygosaccharomyces ellipsoideus, Debaryomyces disporus, Saccharomyces ellipsoideus oraz drożdże z fermentującego brzeczki. Pożywka Riedera (skład: glukoza — 20 g/l, KH₂PO₄ — 1 g/l, MgSO₄·7H₂O — 0.7 g/l, (NH₄)₂SO₄ — 3 g/l) była uzupełniana witaminami (H, B₁, B₆, Bc, inozytol). Humian potasu dodawano w stężeniu 0.1%.
Wyniki
Tabela 1. Wrażliwość drożdży na humian potasu (pożywka Riedera na wodzie destylowanej)
| Schemat doświadczenia | Saccharomyces ellipsoideus | Debaryomyces disporus | Zygosaccharomyces ellipsoideus | Drożdże winne |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola | 1.6 | 0.7 | 0.7 | 0.8 |
| Kontrola + humian potasu + B₆, PP | --- | --- | --- | 18.5 |
| Pożywka + witaminy (H, B₁, B₆, PP) | --- | --- | --- | 4.7 |
| Pożywka + witaminy + humian potasu | 22 | 5.5 | 13.5 | 85 |
Tabela 2. Wrażliwość drożdży na humian potasu (pożywka Riedera na wodzie wodociągowej)
| Schemat doświadczenia | Zygosaccharomyces ellipsoideus | Debaryomyces disporus | Drożdże winne | Saccharomyces ellipsoideus |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola | 8.9 | 1.9 | 11.5 | 4 |
| Kontrola + humian potasu | 14.0 | 7.0 | 71.0 | 14 |
| Pożywka + witaminy (H, B₁, B₆, PP) | 23.0 | 78.0 | 56.0 | 53 |
| Pożywka + witaminy + humian potasu | 295.0 | 104.0 | 104.0 | 103 |
Tabela 3. Wzajemny wpływ witamin i humianu potasu
| Wariant pożywki | Liczba komórek (×10³/ml) |
|---|---|
| Kontrola | 1.2 |
| Pożywka + B₁ | 3.0 |
| Pożywka + B₁ + humian potasu | 28 |
| Pożywka + B₆ + PP | 5.0 |
| Pożywka + B₆ + PP + humian potasu | 83 |
Tabela 4. Wrażliwość Saccharomyces ellipsoideus na stężenia humianu potasu
| Stężenie humianu potasu (%) | Liczba komórek (×10³/ml) |
|---|---|
| 0 (kontrola) | 0.8 |
| 0.001 | 8.5 |
| 0.01 | 107 |
| 0.04 | 215 |
Tabela 5. Wzrost drożdży w zależności od czasu inkubacji
| Czas inkubacji | Liczba komórek (×10³/ml) |
|---|---|
| 4 dni | 66 |
| 7 dni | 117 |
| 14 dni | 215 |
Wnioski
- Substancje humusowe (humian potasu) stymulują rozmnażanie drożdży, szczególnie w obecności witamin B₁, B₆, Bc, H i inozytolu.
- Najlepsze wyniki uzyskano przy użyciu Saccharomyces ellipsoideus na pożywce Riedera z dodatkiem witamin i humianu potasu (0.02%).
- Optymalny czas pomiaru — 4 dni inkubacji w temperaturze 28°C.
- Test drożdżowy jest czuły, powtarzalny i nadaje się do oceny aktywności biologicznej substancji humusowych.
Podsumowanie
Przeprowadzone badania potwierdziły, że substancje humusowe mają wyraźne działanie stymulujące na drożdże. Metoda może być wykorzystana do poszukiwania i izolacji fizjologicznie aktywnych związków z torfu i innych źródeł naturalnych.