Умови утворення ергостерину дріжджами

Найбільш високу кількість стеринів синтезують штами Saccharomyces carlsbergensis. Їх біомаса може містити більш ніж 10 % ергостерину.

Важливою умовою синтезу ергостерину дріжджами є достатнє аерування. В анаеробних умовах в клітинах дріжджів накопичується попередник ергостерину – сквален. Доведено, що кисень індукує синтез стеринів, надаючи активуючу дію на епоксидазу сквалену – перший фермент біосинтетичного шляху. Індукція синтезу ергостерину починається за 0,03 %-го вмісту кисню в газовій фазі і досягає максимуму за 2 %-ї концентрації.

Для біосинтезу стеринів є важливим, щоб середовище містило великий надлишок вуглеводів і мало азоту. Дріжджі багаті на білок, як правило, містять мало стеринів. Ці дані, головним чином, стосуються пекарських дріжджів. У випадку дріжджів роду Candida високе співвідношення C/N в середовищі призводить до накопичення ліпідів, а не ергостерину.

Н -алкани, якщо вони можуть споживатись дріжджами, являються найкращим джерелом вуглецю для синтезу ергостерину, аніж вуглеводи. Можливо, це пов’язано з утворенням із алканів ацетату (попередника ергостерину) в результаті β-окиснення алканів. Для пекарських дріжджів ацетат також являється гарним джерелом вуглецю в біосинтезі стеринів.

Стимулюючу дію на утворення стеринів дріжджами спричиняють інгібітори гліколізу та роз’єднувачі окисного фосфорилювання і дихання, а також забезпеченість дріжджів вітамінами і, перш за все, пантотеновою кислотою, яка у складі КоА бере участь у побудові молекули ергостерину.

Під час дії на дріжджі рентгенівського випромінювання вміст ергостерину збільшується в 2 – 3 рази, що пояснюється пригніченням процесу амінування, який супроводжується підвищеним синтезом ліпідів. Подібно до іонізуючого випромінювання діють радіоміметричні речовини, порушуючи метаболізм клітини і стимулюючи ліпідний обмін. Наприклад, під час комбінованої дії на клітини дріжджів радіоміметричної речовини (ембіхіну) і рентгенівського випромінювання вихід стеринів Sacch. cerevisiae збільшується на 109 % по відношенню до контролю.

Полієнові антибіотики ністатин і філіпін, взаємодіючи з мембраною дріжджів, підвищує рівень стеринів на 50 – 60 % по відношенню до контролю.

Синтез стеринів не пов’язаний із ростом дріжджів. Вміст стеринів підвищується по мірі старіння культури і стериноутворення продовжуються після зупинки росту дріжджів.

Роль стеринів в метаболізмі продуцентів не зовсім зрозуміла. Спостерігається зв’язок між дихальною активністю дріжджів і утворенням ергостерину. В анаеробних умовах дріжджі містять багато сквалену і мало ергостерину. Роль ергостерину, як структурного компоненту мембран, пов’язують із проникністю клітинних мембран дріжджів.

Найбільш збагачена стеринами у дріжджів фракція мітохондрій. Вірогідно, що мітохондрії беруть участь у біосинтезі стеринів, а стерини, в свою чергу, приймають участь в утворенні мітохондріальних структур і впливають на їхню функціональну активність.

Стерини містять в молекулі ОН-групу і в клітині значною мірою присутні як ефіри жирних кислот. Тому існує твердження, що утворення стеринів – це реакція детоксикації, що захищає організм від надлишкової продукції жирних кислот. Стерини використовуються для транспорту ненасичених кислот і, можливо, інших сполук в клітині. Мікоплазми включають стерини клітинні мембрани. Дріжджі Sacch. cerevisiae в умовах низького вмісту розчиненого кисню в середовищі поглинають екзогенні стерини, при цьому частина їх піддається трансформуванню із утворенням комерційно вигідних стероїдів. Наприклад, десмостерин дріжджі перетворюють в 24 β-метилхолестерин, а 24,25-дигідроланостерин – в 7-дегідрохолестерин, який є інтермедіатом під час синтезу вітаміну D₃ [1].