INTERAKTÍVNA KONFERENCIA
MLADÝCH VEDCOV

Produkcia kyseliny punikovej v kvasinkách a jej vplyv na bunky

Daniela Krajčiová 1 Roman Holič 1

1Ústav biochémie a genetiky živočíchov CBv SAV, Bratislava, Slovenská republika
daniela.krajciova@savba.sk

Kyselina puniková (PuA) je súčasťou oleja semien granátovníka (Punica granatum) a obyčajne sa používa ako prídavok do kozmetiky a jedla. S pribúdajúcimi štúdiami o pozitívnych vlastnostiach tejto mastnej kyseliny (protinádorové, protiobezitné, protizápalové a protidiabetické) sa zvyšujú globálne požiadavky na jej produkciu [1]. P. granatum ako jej hlavný zdroj obsahuje 60 – 80 % (w/w) PuA z celkového množstva oleja. Rastie však iba v tropických oblastiach s obmedzenou výsadbovou plochou. Poškodenie škodcami a klimatické zmeny môžu navyše znížiť výťažnosť oleja z tejto rastliny. Preto je ponuka PuA obmedzená a zaujímavá je jej alternatívna výroba. Mikroorganizmy s rýchlym rastom a jednoduchou kultiváciou sú tak atraktívna voľba pre jej industriálnu produkciu.

PuA je syntetizovaná postupnou premenou kyseliny olejovej (OA) na kyselinu linolovú (LA) a následne PuA. Konverziu OA na LA katalyzuje enzým FAD2 s D12 desaturázovou aktivitou. FADX konjugáza ďalej konvertuje túto D12 dvojitú väzbu na 2 dvojité väzby v pozíciách D11 a D13. Okrem toho ako bifunkčný enzým zároveň disponuje aj slabou FAD2 aktivitou [2]. Kvasinka Schizosaccharomyces pombe obsahuje až 80 % OA z celkových mastných kyselín a preto je vhodným kandidátom pre produkciu PuA. Heterológnou expresiou PgFADX prípadne jeho koexpresiou s PgFAD2 sa podarilo dosiahnuť produkciu PuA na úroveň 19,6 % respektíve 25,1 % z celkového obsahu mastných kyselín [1].

Modifikovaný kmeň produkujúci PuA však vykazuje nižšiu schopnosť rastu ako divý kmeň. Rozhodli sme sa preto urobiť niekoľko experimentov na bližšiu charakterizáciu rastu a viability buniek. Hodnotili sme aj zmenu morfológie buniek a DNA jadier daných kmeňov. Výsledky naznačujú, že znížený rast produkujúceho kmeňa môže súvisieť s poruchami bunkového delenia. 

Práca vznikla vďaka finančnej podpore grantu VEGA 2/0012/20.
[1] Garaiova M., Mietkiewska E., Weselake R. J., et al. (2017) Appl. Microbiol. Biotechnol. 101(21), p. 791.
[2] Holic R., Xu Y., Caldo K. M. P., et al. (2018) Appl. Microbiol. Biotechnol. 102(8), p. 3537.