doi: 10.15389/agrobiology.2016.2.204rus
УДК 579.64:57.088
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПАСПОРТИЗАЦИЯ ШТАММА Aspergillus niger Л-4 —
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОДУЦЕНТА ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ
С ПОМОЩЬЮ ГЕНОМНОГО AFLP-ФИНГЕРПРИНТИНГА
Н.Ю. ШАРОВА1, В.И. САФРОНОВА2
Лимонная кислота играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания, участвует в окислительных процессах в качестве природного антиоксиданта и синергиста антиокислителей, ингибируя, вместе с аскорбиновой кислотой, ферментативное действие оксидоредуктаз в растительных тканях. Лимонная кислота служит эффективным средством контроля заражения дрожжевыми и бактериальными патогенными культурами, что используется, например, при силосовании. По свойствам лимонная кислота составляет эффективную альтернативу антимикробным средствам с иным механизмом действия, в частности кормовым антибиотикам, применение которых в Европе запрещено. При этом продукты превращения лимонной кислоты в организме не оказывают отрицательного влияния. Распространенный продуцент лимонной кислоты — микромицет Aspergillus niger. В производственном цикле необходим контроль подлинности штаммов-продуцентов, однако идентификация по культурально-морфологическим характеристикам не в полной мере обеспечивает определение индивидуального статуса штамма, в связи с чем для аутентификации выделенных элитных линий этого микромицета мы применили генетическую паспортизацию. Следует отметить, что в 2015 году при масштабном изучении генетического разнообразия штаммов Aspergillus flavus было отмечено формирование уникальных AFLP-профилей, однако аспекты практического использования этого феномена не обсуждались (D. Singh с соавт., 2015). Объектом нашего исследования был осмофильный промышленный штамм — продуцент лимонной кислоты Aspergillus niger Л-4, полученный с использованием химических мутагенов и УФ-облучения в сочетании с отбором спонтанных вариантов. Целью работы было проведение геномного AFLP-фингерпринтинга этого штамма с использованием 12 различных комбинаций праймеров и создание уникального генетического паспорта культуры. В результате нами впервые для молекулярно-генетической паспортизации промышленного штамма микромицета A. niger Л-4 был оптимизирован метод AFLP-фингерпринтинга. Получены AFLP-профили для аутентификации осмофильного промышленного штамма — продуцента лимонной кислоты A. niger Л-4. Отобрана оптимальная пара праймеров Mse_cc GATGAGTCCTGAGTAACC и Eco_ас (FAM) GACTGCGTACCAATTAC, которая не зависит от объема вносимой пробы и обеспечивает максимальное количество фрагментов ДНК в диапазоне 33,68-593,78 п.н. (89 фрагментов) при соблюдении описанной методики проведения фингерпринтинга и параметров компьютерной обработки результатов. Полученные профили можно использовать для аутентификации штамма Aspergillus niger Л-4, взятого из разных источников.
Ключевые слова: продуцент лимонной кислоты Aspergillus niger, генетическая паспортизация, AFLP-фингерпринтинг.
ALFP-FINGERPRINTING FOR PASPORTIZATION OF Aspergillus niger L-4, THE CITRIC ACID COMMERCIAL PRODUCER
N.Yu. Sharova1, V.I. Safronova2
Citric acid plays an important role in cellular respiration, and participates in oxidation processes as a natural antioxidant and synergist antioxidant, inhibiting plant oxidoreductase, together with ascorbic acid. Citric acid is effective against east and bacterial pathogens, and can be used in ensilaging. Citric acid is an antimicrobial agent alternative to fodder antibiotics prohibited in European countries. It is metabolized in plants, animals and humans with no adverse effect. Aspergillus niger is the citric acid common producer. So far as cultural and morphological features are not enough to confirm strain authenticity essential for effective commercial product manufacturing, we used genetic pasportization of the strain. Note, in 2015 in wide range genetic study of Aspergillus flavus diversity the specific ALFP patterns were found though their practical aspects were not discussed (D. Singh et al., 2015). Herein, we studies osmophilic commercial strain Aspergillus niger L-4, the citric acid producer derived due to chemical and UV mutagenesis and spontaneous mutations, using optimized AFLP-fingerpinting with 12 different primers. Specific AFLP patterns were obtained for Aspergillus niger L-4 authentification. Mse_cc GATGAGTCCTGAGTAACC and Eco_ас (FAM) GACTGCGTACCAATTAC primers were shown to be optimal providing maximum number of DNA fragments in the range of 33.68 to 593.78 bp (89 pieces) subject to the described method of fingerprinting and computer processing. The primers are effective regardless of sample volume. The resulting profiles can be used to authenticate the strain Aspergillus niger L-4 from different sources.
Keywords: Aspergillus niger, citric acid producer, genetic profiling, AFLP-fingerprinting.
1ФГБНУ Всероссийский НИИ пищевых добавок, |
Поступила |
Оформление электронного оттиска
