Антибактериальная и антимикотическая активность водорастворимых низкомолекулярных и олигомерных форм хитозана

• Автор: Хайруллин, Руслан Зуфарович
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Хитин и хитозан: химическое строение и свойства
1.2. Хитозан - источник хитоолигосахаридов
1.2.1. Ферментативное получение хитоолигосахаридов
1.2.2. Способы получения хитоолигосахаридов
1.2.2.1. Кислотный гидролиз хитозана
1.2.2.2. Химический синтез хитоолигосахаридов
1.3. Антибактериальные и антимикотические свойства хитозана
1.3.1. Действие хитозана на грамотрицательные бактерии
1.3.2. Действие хитозана на грамположительные бактерии
1.3.3. Действие хитозана на микроскопические грибы
1.4. Чувствительность микроорганизмов к хитозану
1.5. Влияние структуры на биоцидные свойства хитозана
1.5.1. Биоцидные свойства наночастиц хитозана 4
1.5.2. Биоцидные свойства производных хитозана
1.6. К проблеме условий определения антимикробных свойств
1.7. К проблеме характеристики хитозанов
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 5
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Оценка растворимости хитозана в зависимости от его 67 молекулярной массы и pH среды
2. Подбор буферной системы
3. Антибактериальные и антимикотические свойства 74 олигохитозанов

3.1. Антибактериальные свойства олигохитозанов
3.2. Антимикотические свойства олигохитозанов в отношении 78 дрожжеподобных и мицелиальных грибов
3.3. Антибактериальные свойства ацильных производных 81 хитозана
3.4. Влияние pH на антибактериальные свойства олигохитозанов с 85 различной молекулярной массой
3.5. Влияние хитозана на морфологию бактериальных клеток
3.6. Оценка влияния хитозана на проницаемость 94 цитоплазматической мембраны
3.7. Оценка активации олигохитозанами лизостафина
3.8. Влияние хитозана на морфологию дрожжеподобных грибов
3.9. Влияние хитозана на морфологию мицелиальных грибов
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Характеристика растворимости низкомолекулярных и 103 олигомерных форм хитозанов
2. Антибактериальная активность олигохитозанов
3. Антимикотическая активность олигохитозанов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
SDS - додецилсульфат NPN - 1 -N-фенил-нафтиламин
ACES - 1Г-(2-ацетамидо)-2-аминоэтансульфоновая кислота MES - морфолинэтансульфоновая кислота
TES - 2-[трис(гидроксиметил)метиламино]-1-этансульфоновая кислота
ONPG - орто-нитрофенил-Р-О-галактопиранозид
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат
ЛПС - липополисахарид
ЦПМ - цитоплазматическая мембрана
ЭПР - эндоплазматический ретиклум
МПА - мясо-пептонный агар
МПБ - мясопептонный бульон
ВЭГПХ - высокоэффективная гельпроникающая хроматография МИК - минимальная ингибирующая концентрация МБК - минимальная биоцидная концентрация ИП - индекс полидисперсности СП - степень полимеризации
защитных свойств наружных структур [Klis et al., 2002]. Выжившие после воздействия хитозана дрожжевые клетки приобретают повышенную устойчивость к (3-1,3-глюканазе, что подтверждает включение микроорганизмом реакций, направленных на усиление защитных свойств клеточной стенки. Подобный эффект у дрожжей вызывают некоторые красители - конго красный и калькофлюор [Boorsma et al., 2004; Zakrzewska et al., 2005].
Клетки дрожжей у которых в результате мутаций или действия соответствующих специфических ингибиторов снижена активность генов, продукты которых принимают участие в синтезе и процессинге РНК, организации актинового цитоскелета, координации эндоцитоза, гликозилировании протеинов, синтезе эргостерола и образовании клеточной стенки, становятся гиперчувствительными к действию хитозана.
Таким образом, эти данные показывают, что хитозан оказывает многостороннее влияние на грибную клетку, действуя на различные её компартменты, и для него не существует единственной мишени которая опосредует его антигрибную активность [Zakrzewska et al., 2007].
Более того, было показано, что набор генов S. cerevisiae, которые вовлечены в активацию при действии хитозана, существенно отличается от составов генов, транскрипция которых усиливается при действии других известных антимикотиков [Jaime et al., 2012]. Это позволяет сделать вывод, что хитозан может быть использован к качесте эффективной альтернативы классическим фунгицидам для борьбы с резистентными штаммами патогенных грибов.
1.4. Чувствительность микроорганизмов к хитозану
Ранее упомянуты факторы, которые делают клетки бактерий и грибов более или менее чувствительными к ингибирующему действию хитозана (табл. 1). Существуют и видовые различия в чувствительности микроорганизмов к хитозановому полимеру. Так, минимальная ингибирующая концентрация полимера для бактерий Corinebacterium