СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ БИОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ МЕТАНОЛДЕГИДРОГЕНАЗЫ И КЛЕТОК Methylobacterium nodularis

Аннотация:

Исследованы свойства амперометрических биосенсоров на основе метанолдегидрогеназы (МДГ), а также клеток Methylobacterium nodulans и графито-пастового электрода, модифицированного ферроценом (ФЦ). Показано, что внесение гидроксиапатита (ГА) в графитовую пасту повышало чувствительность и операционную стабильность МДГ-биосенсора. Линейный диапазон электрода составил: для метанола 0.0135—0.5 мМ, для формальдегида 0.032—1.5 мМ. Предел обнаружения метанола — 4.5, формальдегида — 11.0 мкМ. Потеря активности электрода в течение 10 сут хранения в присутствии 2.0 мМ KCN не превышала 12%. Цианид (10 мМ) полностью ингибировал ответы сенсора на формальдегид (1.0 мМ), что позволяло селективно определять метанол в присутствии формальдегида. Биосенсор на основе клеток обладал меньшей стабильностью и чувствительностью по отношению к метанолу и формальдегиду: коэффициенты чувствительности — 980 и 21 нА/мМ соответственно. Пирролохинолинхинон (ПХХ) — зависимая метанолдегидрогеназа (МДГ, КФ 1.1.2.7), присутствующая исключительно у аэробных метилотрофных бактерий, является перспективным биокатализатором электрохимических сенсоров для чувствительного и недорогого метода определения метанола. Как известно, МДГ, прочно связанная с ПХХ, катализирует рН-зависимую двух-электронную реакцию окисления метанола до формальдегида при низких положительных потенциалах, что отличает данный фермент от НАД-зависимой алкогольдегидрогеназы (КФ 1.1.1.1). Другим важным преимуществом МДГ является независимость реакции от кислорода в отличие от ФАД—алкогольоксидазы дрожжей (КФ 1.1.3.13). Применение МДГ в биоэлектрокатализе отражено в научной литературе весьма фрагментарно. Так, на основе МДГ Methylobacterium (Pseudomonas) extorquens был разработан биотопливный элемент, анодный компартмент которого использовался как кулонометрический детектор первичных спиртов. Также МДГ Methylobacterium extorquens AMI, иммобилизованная на графитопастовом электроде, применялась для амперометрической детекции аммония в присутствии медиатора электронного транспорта — феназин-метосульфата (ФМС). Электрод сохранял 50% активности через 15 сут. Кроме того, МДГ М. extorquens AMI, иммобилизованную на поверхности стеклоуглеродного электрода, использовали для амперометрической детекции метанола. Наилучшие показатели были получены с ферроценом (ФЦ) в качестве медиатора.

Авторы:

Издание: Прикладная биохимия и микробиология
Год издания: 2013
Объем: 6с.
Дополнительная информация: 2013.-N 6.-С.613-618. Библ. 24 назв.
Просмотров: 60