Демків О. М. Формальдегіддегідрогеназа рекомбінантних штамів Нansenula polymorpha: оптимізація синтезу, очистка та використання у біосенсорному та ензиматичному аналізі формальдегіду

Об'єкт дослідження: детоксикація формальдегіду (ФА) рекомбінантними формальдегідо-резистентними штамами дріжджів H. polymorpha та розробка методів аналізу вмісту ФА за допомогою формальдегіддегідрогенази (ФдДГ). Мета роботи: здійснити скринінг рекомбінантних штамів дріжджів H. polymorpha - надпродуцентів NAD+- глутатіон-залежної ФдДГ; дослідити особливості регуляції синтезу фермента факторами середовища за умов високого вмісту формальдегіду (ФА); розробити простий метод виділення та очистки фермента і створити на його основі нові біоаналітичні методи визначення вмісту ФА. Методи дослідження: мікробіологічні, генетичні, біохімічні та математичної статистики. Здійснено скринінг низки природних та рекомбінантних штамів дріжджів H. polymorpha та вперше отримано стабільний надпродуцент ФдДГ, який володіє підвищеною резистентністю до ФА (до 15 мМ). Охарактеризовано закономірності синтезу ФдДГ та інших ферментів катаболізму ФА та оптимізавано умови для максимального виходу ФдДГ. Виявлено, що за високих концентрацій екзогенного ФА у середовищах із різними джерелами вуглецю підвищується активність ФдДГ. Результати, наведені в роботі, дозволяють глибше зрозуміти механізми детоксикації ФА в метилотрофних дріжджів, особливо за умов високого вмісту ФА в середовищі. Отримання рекомбінантних штамів H. polymorpha, резистентних до ФА, надало можливість дослідити адаптаційну здатність клітин до високих концентрацій ФА та дозволило розробити лабораторний прототип клітинного біореактора для усунення цієї токсичної речовини з повітря та рідин. Вперше розроблено схему виділення і очистки ФдДГ із клітин трансформанта H. polymorpha та сконструйовано безреагентний амперометричний біосенсор із використанням ФдДГ. Розроблений ензиматично-фотометричний метод визначення ФА у стічних водах, може бути рекомендованим для розроблення державного стандарту аналізу ФА та відповідного комерційного біоаналітичного набору. Сконструйований селективний лабораторний прототип амперометричного біосенсора використано для розробки експериментального зразка формальдегідного аналізатора. Представлені в роботі методи визначення вмісту ФА можуть бути застосовані в практиці - в лабораторіях екологічного та санепідеміологічного контролю, заводських, клініко-діагностичних та науково-дослідних лабораторіях. Сфери використання: мікробіологія, біохімія,