Page 31 - MaSzeSz hírcsatorna 2019/4.

SZAKMAI - TUDOMÁNYOS ROVAT

céljából. Extracelluláris hidrolízistermékek a termékekhez. A jól elkevert, egyenletes
egyáltalán nem keletkeznek, vagy elenyésző. enzimkoncentrációval jellemezhető környe-
Megosztók: a sejtek felülethez kapcsolódó zetben a lefölözők járnak jól. Köztes esetben
vagy „szabad” extracelluláris enzimeket hasz- a két csoport stabil populációkkal él egymás
nálnak. Az extracelluláris hidrolízistermékek mellett. Ha az enzimtermelés szintje magas,
(közjavak) előállítása jelentős. mert sok a hozzáférhető tápanyag a környe-
zetben, akkor a lefölözők élveznek előnyt.
Lefölözők: a sejtek nem termelnek, vagy nem A nitrogén korlátozott hozzáférhetősége be-
tudnak extracelluláris enzimeket előállítani. folyásolja a szénforgalmat, így a baktérium-
Felveszik a más szervezetek által termelt hid- szaporulatot és az enzimtermelést is. Az op-
rolízistermékeket. (8. ábra) timális arány a megfelelő enzimprodukcióhoz
C:N = 3,5 (fehérje sztöchiometria alapján). Ha
Az extracelluláris hidrolízis magas fluxusa több ennél kevesebb a nitrogén, akkor kevés enzim
lefölözőt képes eltartani. Az önzők arányának képződik, így a lefölözők is kevésbé sikeresek.
növekedésével a lefölözők aránya csökken Természetes közegben az enzimdiffúziónak
(Reintjes és mtsai, 2018 alapján). Ugyan ez rendkívül lassúnak kell lennie ahhoz, hogy
a modell az óceánok mikroorganizmus-kö- a termelők versenyképesek legyenek. Ez ab-
zösségeit írja le eredetileg, de valószínűleg ál- ban az esetben fordulhat elő, ha az enzimek
talánosan kiterjeszthető minden metabolikus a talajban, üledékekben vagy egyéb szilárd
hálózatra, így az eleveniszap és a biofilmes részecskékben a bonyolult pórusszerkezetek
rendszerek metabolikus hálózatára is. Az ext- miatt nehezen diffundálnak. Az eleveniszap
racelluláris enzimek termelése bizonyítottan és a biofilm esetében a bonyolult mátrix miatt
kapcsolódik egyes gyógyszerek kometaboli- az enzimdiffúzió ugyancsak lassú, így az en-
kus biodegradációjához (Krah és mtsai, 2016), zimtermelők versenyelőnybe kerülnek. Több
tehát a lefölöző stratégiát követő mikroorga- enzimtermelő, nagyobb mennyiségű enzi-
nizmusok kisebb valószínűséggel érintettek met állít elő, ezzel növelve a valószínűségét
az eltávolításukban. a gyógyszervegyületek biodegradációjának.

Allison (2005) elméleti modell segítségével Traving és mtsai (2015) más szempontok
vizsgálta, hogy a mikroorganizmusok kö- alapján modelleztek, az enzimtermelés költ-
zött fennálló verseny, a rendelkezésre álló séghatékonyságát vizsgálták a mikroorganiz-
tápanyag mennyisége és a térbeli mintázata musok életstratégiájától függően. Az elméleti
hogyan befolyásolja a mikrobiális növekedést modell alapján a felülethez kötött enzimeket
és az enzimszintézist. Az eredményei alapján az egyedülálló sejteknek érdemes alkalmaz-
elmondható, hogy a gyengébb enzimdiffúzió niuk. Akkor is működőképes ez a stratégia,
az enzimtermelő szervezeteknek kedvez, mi- ha a környezetben az elérhető szubsztrátok
vel nem férnek hozzá a lefölözők egyenletesen koncentrációja alacsony. A szabad enzimek

31