Фізико-хімічні і біологічні властивості ландоміцину Е і його продукування культурою Streptomyces globisporus 3-1 - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИРобота виконана у відділі генетики мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології ім. Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Мацелюх Богдан Павлович, Інститут мікробіології і вірусології ім. Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, Пирог Тетяна Павлівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Заболотного НАН України, провідний науковий співробітник відділу біології газоокислюючих мікроорганізмів доктор біологічних наук, професор, Дуган Олексій Мартем?янович, Національний технічний університет ?КПІ,?професор кафедри промислової біотехнології Захист відбудеться “15” березня 2006 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.233.01 Інституту мікробіології і вірусології ім.Більшість відомих на сьогодні антибіотиків, які успішно використовуються в медицині, ветеринарії і сільському господарстві як антибактеріальні, протипухлинні і антигельмінтні препарати, продукують стрептоміцети - одні з найчисельніших і найбільш розповсюджених ґрунтових бактерій. Низка важливих властивостей ландоміцину Е (стабільність, антибіотичний спектр, мутагенність і токсичність) та його продуцента (біосинтетична активність, антибіотикорезистентність і репараційна здатність), яким присвячена дана робота, до цих пір не досліджувалася. Метою даної роботи було вивчення фізико-хімічних і біологічних властивостей ландоміцину Е та його продукування штамом S. globisporus 3-1 на різних середовищах. • вияснити динаміку і ефективність продукування ландоміцину Е культурою штаму 3-1 при вирощуванні в рідких повноцінних середовищах в колбах на качалках і в лабораторному ферментері; Предметом дослідження була здатність культури стрептоміцету продукувати ландоміцин Е в різних умовах вирощування; чутливість штамів стрептоміцетів, що відрізняються рівнями синтезу ландоміцину Е і репарацією піримідинових димерів, до антибіотиків і мутагенних факторів; токсичність і мутагенність ландоміцину Е.В огляді літератури розглядається будова, механізм дії, токсичність і мутагенність полікетидних антибіотиків, а також їх біосинтез і регуляція.Високоактивний аспорогенний продуцент ландоміцину Е штам 3-1 був одержаний під впливом нітрозогуанідину на спори вихідної культури 1912 у відділі генетики мікроорганізмів. Для визначення спектру антибіотичної дії ландоміцину Е використовували ряд штамів мікроорганізмів - Bacillus subtilis УКМ В 901, B. mycoides УКМ В901, Brevibacterium lineius ATCC 728, Corynebacterium glutamicum ATCC 14020, Escherichia coli K12, E. coli C600, Erwinia carotovora 62A - d1, Gordonia bronchiales ATCC 25592, Mycobacterium smegmatis NCTC 8150, Nocardia asteroides ATCC 19247, N. asteroides ATCC 673, Promicromonospora citrea BKM 665, Pseudomonas aeruginosa УКМ 900, Rhodococcus erythropolis ATCC 4277, R. rhodochorus ATCC 13808, Staphylococcus aureus УКМ B 4001; стрептоміцетів - Streptomyces levoris 165, S olivaceus VKX, S. coelicolor А 3 (2) (SCP1 SCP2 ), S. lividans 66, S. cyanogenes 136, S. glaucescens 49, S. fradiae 2717; гриби - Candida tropicalis УКМ 910, C. albicans УКМ 912 К42 і дріжджі - Saccharomyces cerevisiae УКМ 524, Schizosaccharomyces pombe УКМ Y12, одержаних з Української колекції мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології НАН України і відділу фізіології промислових мікроорганізмів. При дослідженні процесу утворення ландоміцину Е на соєвому, кукурудзяному і пептонно-дріжджовому середовищах в чашках Петрі було виявлено, що найбільші зони пригнічення росту тест-культури S. levoris 165 виникали навколо блоків газону культури продуцента, що виросла на кукурудзяному середовищі, дещо менші зони - навколо блоків із соєвого середовища, і найменші зони дала культура, що виросла на пептонно-дріжджовому середовищі. Нижча антибіотична активність культуральної рідини із соєвого і пептонно-дріжджового середовищ може бути також наслідком частинної інактивації ландоміцину Е при лужному РН (8,0-8,7), яке не утворює культура при рості на кукурудзяному середовищі (6,6-7,2). Проведено три незалежних досліди вирощування культури продуцента ландоміцину Е в соєвому і кукурудзяному середовищах у ферментері з визначенням динаміки таких показників росту, як поглинання розчиненого кисню, засвоєння глюкози, зміни РН, накопичення біомаси і ландоміцину Е (рис.Виявлено, що після 48 год вирощування культури 3-1 в соєвому середовищі за будь-яких умов (на агаризованому середовищі в чашках Петрі, в рідкому середовищі в колбах на качалках і у ферментері) мажорним компонентом є нативний ландоміцин Е червоно-оранжевого кольору, мінорним - ландоміцин D і в слідових кількостях - сполуки коричневого та фіолетового кольору. Нативний ландоміцин Е та його похідні сполуки коричневого і фіолетового кольору відрізняються між собою не тільки забарвленням, але і іншими фізико-хімічними характеристиками - хроматографічною рухливістю, максимумами поглинання, молекулярною вагою і структурною формулою (табл.2).