No3  no2  nh3  Аминокислоты  Белок

Процесс восстановления нитрата до нитрита идет при участии молибденсодержащего фермента нитратредуктазы. По-видимому, процесс превращения NO₂ в NH₃ происходит через образование азотноватистой кислоты (H₂N₂O₂), гидроксиламина (NH₂OH) и гидрозина (NH₂ – NH₂).

Для ряда актиномицетов нитраты как источники азота иногда усваиваются лучше, чем аммонийные соли. Даже нитриты, если их вносят в среду в небольших количествах, могут использоваться актиномицетами в качестве источников азота. Важно отметить, что использование нитритов тесно связано с источником углерода в среде. Например, в присутствии глицерина нитриты используются гораздо лучше по сравнению с тем, когда в среде присутствует глюкоза.

Доступность того или иного источника азота зависит в основном от химической природы используемого углерода. Так, при развитии S. coelicolor на среде с глюкозой происходит образование органических кислот, в силу чего нитрит, образующийся при восстановлении нитрата, оказывается особенно ядовитым. Если же в среде присутствует аспарагиновая кислота, то ее аминогруппа связывает нитриты и они не оказывают токсического действия.

Использование аммония и некоторых органических источников азота плесневыми грибами в большой степени зависит от наличия в среде органических кислот. Небольшие количества (0,1-0,2 %) дикарбоновых кислот с четырьмя углеродными атомами (например, янтарная, фумаровая) способствуют лучшему усвоению азота. Это, по всей вероятности, связано с тем, что в данном случае легче образуются кетокислоты, которые, в свою очередь, связывают аммиак. В этом виде значительно упрощается включение аммиака в метаболизм грибов.

Определенную роль в развитии организмов и образовании антибиотиков играют также катионы и анионы солей используемых источников азота Например, при одной и той же форме азота могут получиться разные результаты, как в развитии организма, так и в образовании антибиотика. Зависит это от тех особенностей солей, в которых находится данная форма азота, а также от имеющихся в них катионов

Все эти факторы необходимо учитывать при изучении развития микроорганизмов и возможностей образования ими антибиотиков.

В зависимости от источника азота и формы, в которой он при­сутствует в среде, микроорганизм будет в состоянии синтезировать антибиотическое вещество или он будет лишен этой способности.

Так, продуцент стрептомицина не образует антибиотика при развитии на средах с нитратами или нитритами в тех случаях, когда они являются единственными источниками азота. Образование стрептомицина происходит на средах с аммонийными источниками азота. То же самое можно сказать и в отношении продуцента хлортетрациклина – S. aureofaciens.

Биосинтез пенициллина идет более энергично, если в среде наряду с аммонийным источником азота имеется нитратный источник азота.

Альбомицин, выделяемый из культуры S. subtropicus, образуется на среде, содержащей в качестве единственного источника азота KNО₃.

Источники углерода. Благодаря различной химической природе, благодаря неодинаковой степени окисленности, источники углерода сами по себе также оказывают существенное влияние на развитие микроорганизмов и, следовательно, на образование ими антибиотических веществ.

Иногда на одних источниках углерода развитие организма и биосинтез антибиотика происходят хорошо, на других – организм или совсем не развивается, или развивается, но без биосинтеза антибиотика.

Например, B. tnesentericus, выделенный из ризосферы кукурузы, лучше развивается в жидкой синтетической среде при единственном источнике углерода – глюкозе. Щавелевая, яблочная, лимонная и уксусная кислоты непригодны для развития В. tnesentericus и образования антибиотика. При этом наилучшим источником углерода в среде является комбинация двух веществ: глюкозы и аспарагиновой кислоты или глюкозы и молочной кислоты. При раздельном использовании глюкозы, аспарагиновой кислоты или молочной кислоты антибиотическая активность этой культуры значительно ниже.

При развитии P. chrysogenum – продуцента пенициллина – лактоза используется организмом медленнее, чем глюкоза, и это сказывается на выходе антибиотика. Если в среде в качестве источника углерода присутствует только глюкоза, то все обменные процессы, осуществляемые грибом, ускоряются. В этих условиях максимум образования пенициллина происходит приблизительно через 50 часов развития культуры, вследствие чего уровень биосинтеза антибиотика остается низким. В присутствии же лактозы максимум образования антибиотика происходит через 150-160 часов и это способствует повышению выхода пенициллина. Поэтому на практике для получения пенициллина обычно используют одновременно и глюкозу и лактозу, что обеспечивает хорошее развитие гриба и высокий уровень биосинтеза пенициллина.