350 руб
Журнал «Технологии живых систем» №2 за 2015 г.
Статья в номере:
Электрохимическая оценка метаболической активности клеток родококков, иммобилизованных на планарном графитовом электроде
Ключевые слова: микробные биосенсоры родококки метиленовый синий циклическая вольтамперометрия
Авторы:
Иван Анатольевич Черенков - к. б. н., доцент, кафедра анато-мии и физиологии человека и жи-вотных, ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет» (г. Ижевск). E-mail: ivch75@yandex.ru Татьяна Николаевна Кропачева - к. х. н., доцент, кафедра фундаментальной и прикладной химии, ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет». E-mail: krop@uni.udm.ru Евгений Анатольевич Перевозчиков - студент, биолого-химический факультет, ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет». E-mail: woulf-men@mail.ru Валерий Георгиевич Сергеев - д. б. н., профессор, кафедра анатомии и физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Удмурт-ский государственный университет». E-mail: cellbio@yandex.ru
Аннотация:
Предложена конструкция модельного микробного амперометрического биосенсора на основе клеток Rhodococcus sp., иммобилизованных на планарном графитовом электроде. Показано, что метиленовый синий может быть использован в качестве медиатора электронного переноса в биоэлектрохимических системах с участием клеток родококков. Введение энергетических субстратов (глюкозы и этанола) приводит к возникновению каталитического тока, величина которого прямо пропорциональна концентрации субстрата.
Страницы: 12-19
Список источников

 

  1. Katz E., Shipway A.N., Willner I.Mediated electron-transfer between redox-enzymes and electrode supports //Encyclopedia of Electrochemistry, V. 9: Bioelectrochemistry, Ed. by G.S. Wilson. Wiley-VCH GmbH. Weinheim. 2002. P. 559-626.
  2. Katz E., Shipway N.A., Willner I. Biochemical fuel cells // Handbook of fuel cells - fundamentals technology and applications, V. 1: Fundamentals and Survey of Systems. Ed. by W. Vielstich, H.A. Gasteiger, A. Lamm. John Wiley and Sons Ltd. 2003. P. 355-381.
  3. БудниковГ.К., ЕвтюгинГ.А., МайстренкоВ.Н.Модифицированныеэлектродыдлявольтамперометриивхимии, биологииимедицине. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010. 416 с.
  4. Биосенсоры: основы и приложения: пер. с англ. /под ред. Э.Тернера, И.Карубе, Дж. Уилсона. М.: Мир. 1992. С. 20-33, 238-257.
  5. Понаморёва О.Н., Инджгия Е.Ю., Алферов В.А., Решетилов А.Н.Эффективность биоэлектрокаталитического окисления этанола целыми клетками и мембранной фракцией бактерий Gluconobacteroxydansв присутствии медиаторов ферроценового ряда // Электрохимия. 2010. Т. 46. № 12. С. 1503-1508. (Ponamoreva O.N., Indzhgiya E. Yu.,AlferovV. A.,Reshetilov A. N. Efficiency of bioelectrocatalytic oxidation of ethanol by whole cells and membrane fractions of Gluconobacter oxydans bacteria in the presence of mediators of ferrocene series //Russ. J. Elektrochem. 2010. V. 46. № 12. P. 1408-1413).
  6. Кузьмичёва Е.В., Решетов В.А., Казаринов И.А., Игнатов О.В. Разрядные характеристики микробного топливного элемента на основе микроорганизма Escherichia coli // Электрохимическая энергетика. 2007. Т. 7. №1. С. 33-37.
  7. Jung M., Metzger D.Methylene blue protects mitochondrial respiration from ethanol withdrawal stress. // Advances in Bioscience and Biotechnology. 2013. № 4. P. 24-34.
  8. Oz M., Lorke D.E., Hasan M., Petroia­nu G.A. Cellular and molecular ac­tions of Methylene Blue in the nerv­ous system // Med. Res. Rev. 2011. V 31(1). P. 93-117.
  9. Rojas J.C., Bruchey A.K., Gonzalez-Lima F.Neurometabolic mechanisms for memory enhancement and neuroprotection of methylene blue // Prog. Neurobiol. 2012. V. 96(1). P. 32-45.
  10. Jay J.M., Loessner M.J., Golden D.A. Modern food microbiology / Springer, 2005. 255 p.
  11. Roach P.C.J., Ramsden D.K., Hughes J., Williams P. Development of a conductimetric biosensor using immobilized Rhodococcus ruber whole cells for the detection and quantification of acrylonitrile // Biosensors and Bioelectronics. 2003. V. 19. P. 73-78.
  12. Reshetilov A.N., Iliasov P.V., Reshetilova T.A. The microbial cell based biosensors / in Intelligent and Biosensors, by: V.S. Somerset. INTECH, Croatia, 2010. P. 289-322.
  13. Aly H.A.H., Huu N.B., Wray V., Junca H. et al.Two Angular Dioxygenases Contribute to the Metabolic Versatility of Dibenzofuran-Degrading Rhodococcussp. Strain HA01// Applied and environmental microbiology. 2008. V. 74(12). P. 3812-3822.
  14. Rapp P., Gabriel-Jurgens L.H.E.Degradation of alkanes and highly chlorinated benzenes, and production of biosurfactants, by a psychrophilic Rhodococcus sp. and genetic characterization of Its chlorobenzene dioxygenase// Microbiology. 2003. V. 149. P. 2879-2890.
  15. Рубцова Е.В., Криворучко А.В., Яруллина Д.Р. и др.Влияниефизико-химических свойств ак-­
  16. тинобактерийрода Rhodococcusна их адгезию к полистиролу и н-гексадекану // Фундаментальные исследования. 2013. № 4.С. 900-904.
  17. Ившина И.Б., Тарасова Е.В., Осипенко М.А. и др. Математическое моделирование биомеханики процесса биотрансформации бетулина нерастущими клетками Rhodococcus rhodoch­rous ИЭГМ 66 // Российский журнал биомеханики. 2013. Т. 17. №1 (59). C. 110-121.
  18. Kuyukina M.S., Ivshina I.B.,Serebrennikova M.K.et al. Petroleum-contaminated water treatment in a fluidized-bed bioreactor with immobilized Rhodococcus cells // International Biodeteri­oration & Biodegradation.2009. V. 63.  P. 427-432.
  19. Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Kamenskikh T.N., et al. Survival of cryogel-immobilizedRhodococcusstrains in crude oil-contaminated soil and their impact on biodegradation efficiency // International Biodeterioration & Biodegradation.2013. V. 84.P. 118-126.
  20. Barsan M.M., Pinto E.M., Brett C.M.A. Methylene blue and neutral red electropolymerisation on AuQCM and on modified AuQCM electrodes: an electrochemical and gravimetric study // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. № 13. P. 5462-5471.
  21. Yokoyama K., Kayanuma Y. Cyclic voltammetric simulation for electrochemically mediated enzyme reaction and determination of enzyme kinetic constants // Anal. Chem. 1998. V. 70.  P. 3368-3376.