Catalase and superoxiddismutase activities in Desulfovibrio desulfuricans Ya-11 under the influence of heavy metals salts


  • I. V. Kushkevych Ivan Franko Lviv National University
  • S. O. Hnatush Ivan Franko National University of Lviv
  • H. V. Mutenko Ivan Franko Lviv National University

Abstract

The highest catalase activity (42.67×10–2 µM×min–1×mg–1 of protein) in the cells of Desulfovibrio desulfuricans Ya-11 has been observed under the prolonged Pb(NO3)2 influence. In the presence of other heavy metals’ salts it has been changed in dependence on their concentrations and growth duration. Based on our research data the row of heavy metals’ salts by its influence on D. desulfuricans Ya-11 catalase activity has been formed at first: Pb(NO3)2> CuCl2> CdCl2> ZnCl2. The highest superoxide dismutase activity (61.52×10–2 µM×min–1×mg–1 of protein) has been observed under the prolonged ZnCl2influence. In the presence of other heavy metals’ salts this enzyme’s activity increased with increasing the salts’ concentrations. Based on our According to our results, the row of heavy metals’ salts influence on D. desulfuricans Ya-11 superoxide dismutase activity has been formed at first: ZnCl2 > Pb(NO3)2 > CuCl2 > CdCl2.

References

1. Авакян З. А. Сравнительная токсичность тяжелых металлов для некоторых микроорганизмов // Микробиология. – 1967. – Т. 36, № 3. – С. 445–450.
2. Брюханов А. Л. Каталаза и супероксиддисмутаза: распространение, свойства и физиологическая роль в клетках строгих анаэробов / А. Л. Брюханов, А. И. Нетрусов // Биохимия. – 2004. – Т. 69. – С. 1170–1186.
3. Гайдін А. М. Яворівське озеро / А. М. Гайдін, І. І. Зозуля. – Львів : Інститут гірничо-хімічної промисловості, 2007. – 70 с.
4. Громов Б. В. Экология бактерий / Б. В. Громов, Г. В. Павленко. – Л. : Ленинградский ун-т, 1989. – 248 с.
5. Галушка А. А. Вплив гідроген сульфіду на Escherichia coli / А. А. Галушка, Т. Б. Перетятко, С. П. Гудзь // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. – 2008. – Вип. 48. – С. 129–134.
6. Грузина Т. Т. Изучение ингибирующего влияния ионов свинца на клетки некоторых штаммов бактерий рода Pseudomonas / Т. Т. Грузина, Т. П. Чеховская, М. Н. Баланина // Укр. біо-хім. журн. – 2002. – Т. 74, № 2. – С. 115–119.
7. Динаміка змін титру сульфатвідновлювальних бактерій та вмісту сульфатів і сірководню у водах кар’єру Яворівського сіркового родовища в процесі його затоплення / С. П. Гудзь, С. О. Гнатуш, Т. Б. Перетятко та ін. // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. – 2004. – Вип. 37. – С. 185–189.
8. Исакова О. П. Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin / О. П. Исакова, Ю. Ю. Тарасевич, Ю. И. Юзюк. – М. : Либком, 2009. – 136 с.
9. Костюк В. А. Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина / В. А. Костюк, А. И. Потапович, Ж. В. Ковалева // Вопросы медицинской химии. – 1990. – Т. 36, № 2. – С. 88–91.
10. Лакин Г. Ф. Биометрия. – М. : Высш. шк., 1990. – 352 с.
11. Вплив важких металів на ріст та відновлення сульфатів Desulfovibrio desulfuricans / О. М. Мороз, С. П. Гудзь, О. І. Подопригора та ін. // Наук. вісн. Ужгородського ун-ту. Серія Біологія. – 2009. – Вип. 26. – С. 193–202.
12. Мікрофлора води озера Яворівське / О. М. Мороз, Я. І. Колісник, О. І. Подопригора та ін. // Наук. вісн. Ужгородського ун-ту. Серія біологія. – 2008. – Вип. 24. – С. 131–138.
13. Перетятко Т. Б. Екологічне значення сульфатвідновлювальних бактерій штучних водойм (на прикладі Яворівського родовища сірки): Автореф. дис. ... канд. біол. наук: 03.00.16. – К. , 2007. – 140 с.
14. Abbas A. Effects of metals on a range of Streptomyces species / A. Abbas, C. Edwards // Applied and Environmental Microbiology. – 1989. – Vol. 55. – P. 2030–2035.
15. Abdollahi H. Effects of oxygen on the growth of Desulfovibrio desufiuricans / H. Abdollahi, J. W. Wimpenn // J. of General Microbiology. – 1990. – Vol. 136. – P. 1025–1030.
16. Byeong C. J. Localization of enzymically enhanced heavy metal accumulation by Citrobacter sp. and metal accumulation in vitro by liposomes containing entrapped enzyme / C. J. Byeong, C. Hawes, K. M. Bonthrone // Microbiology. – 1997. – Vol. 143. – P. 2497–2507.
17. Chen K. Zinc activates the ARE – dependent antioxidant response in the RPE / K. Chen, J. Cai, P. Strenberg // Ophtalmology. – Nashville, TN: Vanderbilt University School of Medicine, 2006.
18. Fournier M. Function of oxygen resistance proteins in the anaerobic, sulfate-reducing Bacterium desulfovibrio vulgaris Hildenborough / M. Fournier, Y.Zhang, J. D. Wildschut // J. of Bacteriology. – 2003. – Vol. 185. – P. 71–79.
19. Fridopvich I. Oxygen toxicity and the superoxide dismutase / I. Fridopvich, E. M. Gregory // J. of Bacteriology. – 1973. – Vol. 114. – P. 1193–1197.
20. Gadd G. M. Metals and microorganisms: A problem of definition // FEMS Microbiol. Letts. – 1992. – Vol. 100. – P. 197–204.
21. Protein determination with the folin phenol reagent / O. H. Lowry, N. J. Rosebrough, A. L. Farr, R. J. Randall // J. Biol. Chem. – 1951. – Vol. 193. – P. 265–275.
22. Luck H. Catalase // Methods in enzymatic analysis / H.–U. Bergmeyer ed. – London : Academic Press, 1963. – P.855–894.
23. McCormick M. L. Endogenous superoxide dismutase levels regulate iron-dependent hydroxyl radical formation in Escherichia coli exposed to hydrogen peroxide / M. L. McCormick, G. R. Buettner, B. E. Britigan // J. of Bacteriology. – 1998. – Vol. 180. – P. 622–625.
24. Niven C. F. Catalase activity of two Streptococcus faecalis strains and its enhancement by aerobiosis and added cations // J. of Bacteriology. – 1964. – Vol. 88. – N 3. – P. 602–610.
25. Postgate J. R. The sulfate-reducing bacteria. – Cambridge : Cambridge University Press, 1984. – 208 p.
26. Stuczynski T. I. Response of soil microbiological activities to cadmium, lead, and zinc salt amendments / T. I. Stuczynski, G. W. McCarty, G. Siebielec // J. Environ. Qual. – 2003. – Vol. 32. – P. 1346–1355.
27. Tejada M. Application of two organic wastes in a soil polluted by lead: Effects on the soil enzymatic activities / M. Tejada, M. T. Hernandes, C. Garcia // J. Environ. Qual. – 2007. – Vol. 36. – P. 216–225.
28. Xavier A. V. Purification and characterization of an iron superoxide dismutase and a catalase from the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio gigas // J. of Bacteriology. – 2000. – Vol. 182. – P. 796–804.
Published
2010-06-21
Section
Articles