Вплив клітинної стінки на біодеструкцію ціаніду на основі моделі респіраторного механізму
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.2.113Ключові слова:
клiтинна стiнка, цiанiд, iмпульсне електричне поле, дихальний ланцюг, порiн, проникнiсть клiтинної стiнки, пасивна дифузiяАнотація
На основi моделi респiраторного механiзму деструкцiї цiанiду мiкроорганiзмами представлено вплив клiтинної стiнки на процес деструкцiї в умовах з початковою короткочасною обробкою iмпульсним електричним полем та без неї. Дослiдження проведено з використанням нелiнiйних феномено-логiчних рiвнянь i отримано наближений розв’язок. Проведено порiвняння теоретичних та експериментальних даних, якi добре узгоджуються. Продемонстровано, що початкова короткочасна обробка iмпульсним електричним полем збiльшує проникливiсть цiанiду через клiтинну стiнку, а також швидкiсть активацiї дихальних ланцюгiв. Стацiонарнi розв’язки та максимальна швидкiсть додавання цiанiду отриманi за умов, що цiанiд безперервно додається до розчину з бактерiями та немає початкової їх обробки iмпульсним електричним полем.
Посилання
D.L. Nelson, M.M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry (WH Freeman, 2012) [ISBN-13: 978-1-4292-3414-6].
A.S. Davydov. Biology and Quantum Mechanics (Pergamon Press, 1982) [ISBN-13: 978-0080263922].
P. Mitchell. Chemiosmotic coupling in oxidative and photosynthetic phosphorylation. Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 41, 445 (1966).
https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.1966.tb01501.x
P. Mitchell. Chemiosmotic coupling in energy transduction: A logical development of biochemical knowledge. J. Bioenerg. Biomembr. 3, 5 (1972).
https://doi.org/10.1007/BF01515993
R.E. Harris, A.W. Bunch, C.J. Knowles. Microbial cyanide and nitrile metabolism. Sci. Prog., Oxf. 71, 293 (1987).
Jui-Lin Chen, D.A. Kunz. Cyanide utilization in Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764 involves a putative siderophore. FEMS Microbiol. Lett. 156, 61 (1997).
https://doi.org/10.1016/S0378-1097(97)00396-0
D.A. Kunz, J.L. Chen, G. Pan. Accumulation of alphaketo acids as essential components in cyanide assimilation by Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764. Appl. Environ Microbiol. 64, 4452 (1998).
https://doi.org/10.1128/AEM.64.11.4452-4459.1998
V.I. Podolska, Z.R. Ulberg, V.M. Ermakov et al. Study of the effect of low-intensity electromagnetic radiation on biological nanostructures in degradation of transition metal cyanides Nanosystems, nanomaterials, nanotechnologies 4, 245 (2006) (in Ukrainian).
V.N. Ermakov, M.M. Kosytskyy. The influence of microwave irradiation to cyanide on bacteria's destruction. Physics of the Alive 14, 11 (2006) (in Ukrainian).
V.I. Podolska, V.N. Ermakov, L.N. Yakubenko et al. Effect of low-intensity pulsed electric fields on the respiratory activity and electrosurface properties of bacteria. Food Biophysics 4, 281 (2009).
https://doi.org/10.1007/s11483-009-9126-7
Z. Ulberg, V. Podolska, L. Yakubenko, V. Ermakov. Weak pulse electric fields and bacteria respiration. Proceedings of the International Conference on Bio&Food Electrotechnologies - BFE 2009. (Imprimerie Danquigny, 2009).
V. Podolska, L. Yakubenko, N. Grishchenko et al. Influence of weak pulse electric fields on biocolloides-cyanide destructors. Proceedings of the International Conference on Bio&Food Electrotechnologies - BFE 2009. (Imprimerie Danquigny, 2009).
V.I. Podolska, L.N. Yakubenko, Z.R. Ulberg et al. Effect of weak pulse electric fields on surface properties and destructive activity of pseudomonas bacteria. Colloid Journal 72, 830 (2010).
https://doi.org/10.1134/S1061933X10060153
L.N. Yakubenko, V.I. Podolska, V.E. Vember, V.I. Karamushka. The influence of transition metal cyanide complexes on the electrosurface properties and energy parameters of bacterial cells. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 104, 11 (1995).
https://doi.org/10.1016/0927-7757(95)03243-7
R.E. Harris, C.J. Knowles. Isolation and growth of a Pseudomonas species that utilizes cyanide as a source of nitrogen. J. Gen. Microbiol. 129, 1005 (1983).
https://doi.org/10.1099/00221287-129-4-1005
J.L. Whitlock. Biological detoxification of precious metal processing wastewaters. Geomicrobiology J. 8, 241 (1990).
https://doi.org/10.1080/01490459009377896
V.M. Luque-Almagro, M.J. Huertas, M. Martinez-Luque et al. Bacterial degradation of cyanide and its metal complexes under alkaline conditions. Appl. Environ. Microbiol. 71 (2), 940 (2005).
https://doi.org/10.1128/AEM.71.2.940-947.2005
R. Benz, K. Bauer. Permeation of hydrophilic molecules through the outer membrane of gram-negative bacteria. Review on bacterial porins. Eur. J. Biochem. 176, 1 (1988).
https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1988.tb14245.x
L.M. Shuler, F. Kargi. Bioprocess Engineering. Basic Concepts (Prentice Hall PTR, 2002) [ISBN-13: 978-0-13-081908-6].
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
