Вплив тіаміну та його катаболітів на величину електрофоретичної рухливості та ζ-потенціалу дріжджів Saccharomyces cerevisiae

Проблема. Вважається, що суспензії дріжджових клітин більш стабільні за умов збільшення негативного заряду їх клітинної поверхні, що може контролюватися рівнем ζ-потенціалу, або електрофоретичної рухливості. Відомо, що тіамін є стимулятором росту дріжджів, але вплив вітаміну В1 та його катаболітів на стан дріжджових мембран не досліджено. Мета. Визначити вплив різних концентрацій тіаміну, тіаміндисульфіду, 4-метил‑5-β-оксиетилтіазолу та тіохрому на величину ζ-потенціалу та електрофоретичну рухливість у Saccharomyces cerevisiae. Методика. Визначення електрофоретичної рухливості та ζ-потенціалу проводили за допомогою установки для мікроелектрофорезу, де за допомогою мікроскопу спостерігали рух дріжджових клітин уздовж камери Горяєва та визначали за який час (сек) клітини пройдуть шлях, рівний боку квадрата в камері. Параметри: напруга в ланцюзі – 100 В, відстань між електродами – 2 см, шлях, пройдений дріжджовими клітинами – 0,02 см (контрольна проба). В дослідні проби за 15 хвилин до вимірів до суспензії дріжджів додавали тіамін та його катаболіти у кінцевих концентраціях 1, 5, 10 мкмоль. Основні результати. Інкубація дріжджів із тіаміном, який додавали в середовище у концентраціях 5 та 10 мкмоль підвищувала показники ζ-потенціалу та електрофоретичної рухливості, відповідно, у 2,75 та 1,84 рази у порівнянні з контролем. Тіаміндисульфід у концентрації 10 мкмоль підвищував показники, що вивчалися, у 2,61 рази, а тіохром у концентрації 1 мкмоль – у 4,26 рази порівняно з контролем. Додання у середовище 4-метил‑5-β-оксиетилтіазолу у концентрації 1 та 5 мкмоль також викликало підвищення показників, відповідно, у 1,43 та 1,24 рази у порівнянні з контролем. Висновки. Тіамін і його метаболіти збільшували електрофоретичну рухливість і ζ-потенціал дріжджових клітин. Тіаміндисульфід і тіамін підвищували рівень показників, що вивчалися, при концентраціях, відповідно 10 мкмоль, та 5 і 10 мкмоль за рахунок підсилення окисних процесів у клітинах дріжджів, а тіохром і 4-метил‑5β-оксиетилтіазол діяли за концентрацій, відповідно, 1 мкмоль, та 1 і 5 мкмоль, очевидно, за рахунок взаємодії з гідрофобними кишенями білків.
Problem: Yeast cell solutions are thought to be more stable with an increase in the negative charge of their cell surface, which can be controlled by the level of ζ-potential or electrophoretic velocity. Thiamine is known as a yeast growth stimulant, but the effect of vitamin B1 and its catabolites on the state of yeast membranes has not been investigated. Aim. The purpose of the work is to determine the effect of different concentrations of thiamine, thiaminedisulfide, 4-methyl‑5-β-oxyethylthiazole and thiochrome on the value of the ζ-potential and electrophoretic velocity in Saccharomyces cerevisiae. Methods. Determination of electrophoretic velocity and ζ-potential was carried out using a microelectrophoresis unit and a microscope, the movement of yeast cells along Hemocytometer was observed. It was determined in what time (sec) the cells will pass a path equal to the side of the square in the Hemocytometer. Parameters: voltage in the circuit – 100 V, the distance between the electrodes – 2 cm, the path traveled by the yeast cells – 0.02 cm (control test). In the test samples, thiamine and its catabolites were added to the yeast suspension 15 minutes before the measurements in final concentrations of 1, 5, 10 μmol. The main results: Incubation of yeast with thiamine, which was added to the medium at concentrations of 5 and 10 μmol, increased the ζ-potential and electrophoretic velocity, respectively, by 2.75 and 1.84 times compared with the control. Thiaminedisulfide at a concentration of 10 μmol increased the studied indicators by 2.61 times, and thiochrome at a concentration of 1 μmol – by 4.26 times compared with the control. The introduction of 4-methyl‑5-β-oxyethylthiazole into the medium at a concentration of 1 and 5 μmol also caused an increase by 1.43 and 1.24 times, respectively, compared with the control. Conclusions. Thiamine and its metabolites increased electrophoretic velocity and ζ-potential of yeast cells. Thiaminedisulfide and thiamine increased the level of the studied indicators at concentrations, respectively 10 μmol, and 5 and 10 μmol due to enhancement of oxidation processes in yeast cells, while thiochrome and 4-methyl‑5β-oxyethylthiazole acted at concentrations, 1 μmol, 1 and 5 μmol, respectively, apparently, due to the interaction with the hydrophobic pockets of proteins.

Ключові слова

електрофоретична швидкість, ζ-потенціал, тіамін, катаболіти, Saccharomyces cerevisiae, electrophoretic velocity, ζ-potential, thiamine, catabolites

Бібліографічний опис

Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald