Биосинтез, очистка и практическое применение продигиозина-пигмента Serratia Marcescens

• Автор: Гурьянов, Иван Дмитриевич
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Характерис тика i

1.2 Бактериальный пигмент продигиозин

1.2.1 Биосинтез продигиозина

1.2.2 Питательные среды и условия культивирования оптимальные для биосинтеза продигиозина

1.2.3 Локализация пигмента в клетках .

1.2.4 Методы экстракции и идентификации продигиозина

1.2.5 Биологическое значение продигиозина в жизни продуцента и практическое использование

1.2.6 Цитотоксичность продигиозина

1.3 Продигиозинподобные пигменты

1.4 Биологические маркеры для нефтепродуктов
1.5 Стратегия исследований генотоксичности соединений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Объекты исследования
2.2 Использованные материалы
2.3 Условия культивирования, определение продуктивности
2.4 Определение концентрации продигиозина
2.5 Получение продигиозина и его экстракционная очистка
2.6 Очистка пигментного препарата
2.6.1 Жидкостная хроматография
2.6.2 Тонкослойная хроматография ТСХ
2.7 Физикохимические методы анализа очищенного продигиозина
2.8 Оценка антагонистической активности i
2.9 Оценка фунгицидной активности препаратов продигиозина
2. Методы оценки токсичности
Оценка влияния препаратов продигиозина на рост корней рас тений
Оценка влияния препаратов продигиозина на накопление биомассы растений
Определение острой летальной токсичности на тестобъекте i
2. Методы оценки генотоксичности
Гест на токсичность по отношению к ii
Полуколичественный метод учета генных мутаций тест Эймса
Микроядерный тест на эритроцитах периферической крови мышей i viv
2. Маркирование и идентификация маркированных нефтепродуктов
2. Статистическая обработка результатов
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Подбор высокопродуктивных штаммов
3.1.1 Сравнительная характеристика роста
и г 1 игментообразования исследуемых штаммов .
3.2 Подбор оптимальной питательной среды
3.2.1 Образование продигиозина при культивировании бактерий на различных средах
3.2.2 Рост и образование продигиозина i на модифицированной среде Кинга А
3.2.3 Рост и образование продигиозина i на модифицированной пептонглицерииовой среде
3.3 Определение оптимального количества посевного материала
3.4 Подбор метода экстракции пигмента из клеток
3.5 Выделение и очистка пигментного препарата продигиозина, его характеристика
3.5.1 Жидкостная хроматография
3.5.2 Тонкослойная хроматография
3.6 Продигиозин, как фактор антагонистической активности .
3.6.1 Антагонистическая активность .
3.6.2 Характеристика роста фитопатогенных микромицетов на питательных средах с добавлением пигментных препаратов
3.7 Токсическое воздействие препаратов продигиозина на прорастание семян и накопление биомассы растений
3.8 Определение острой летальной токсичности на тестобъекте i
3.9 Токсические эффекты продигиозина по отношению к микроорганизмам
3. Индукция генных мутаций пигментными препаратами в тесте Эймса
3. Микроядерный тест на эритроцитах периферической крови мышей i viv
3. Возможное практическое применение продигиозина
Маркирование нефтепродуктов продигиозином
и способ идентификации маркированных нефтепродуктов
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
Благодарности
ЛИТЕРАТУРА


Массспектроскопичсские исследования проведены в лаборатории ИОФХ им. Арбузова. Микроядерный тест проведен в лаборатории ИОФХ им. Арбузова. В тестах i vi и i viv впервые установлены особенности генотоксического влияния продигиозина, определена возможность возникновения мутаций в клетках ii ТА 0 и индукции хромосомных повреждений эритробластов у млекопитающих. АТСС и фунгицидная активность продигиозина. Определены эффективные нетоксичные концентрации пигмента при использовании продигиозина для защиты растений. Апробация работы. Пущино, , й Путинской школеконференции молодых ученых Биология наука XXI века Пущино, , XV международной научной студенческой конференции Студент и научнотехнический прогресс Новосибирск, , Региональной научнопрактической конференции Синтез и перспективы использования новых биологически активных соединений Казань, , Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов научнообразовательного центра КГУ Материалы и технологии XXI века Казань, , I международной практическая конференция Микробная биотехнология новые подходы и решения Казань, . Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ. Структу ра и объем диссертации. Работа изложена на 2 страницах, содержит 8 таблиц и рисунка и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы, включающего 3 источников, из них 3 на иностранном языке и приложения. Бактерии представляют собой грамотри дательные, подвижные палочки мкм с перитрихиальным жгутикованием. Для . ДНК . ГЦ пар это самое высокое значение среди энгеробакгерий. Лишь для одного штамма . Да Энтеробактерии, . Клеточная оболочка . Внутренний слой цитоплазматическая мембрана покрыта снаружи тонким слоем пептидогликана, который составляет менее сухого веса клеточной стенки. Пептидогликан не содержит лизина, межпептидные мостики отсутствуют. Наряду с этим опорным каркасом имеются большие количества липопротеинов, липополисахаридов и других липидов, которые как бы наклеены снаружи на муреиновый каркас. Тейхоевые кислоты у грамотрицательных бактерий до сих пор не были обнаружены. Самый верхний слой представляет собой наружнюю мембрану. Наружная мембрана грамотрицательных бактерий выполняет не только механические, но и важные физиологические функции. В ее двойной липидный слой, состоящий из липида А, полисахаридов и фосфолипидов, встроены белки, пронизывающие этот слой. Эти трансмембранные белки представляют собой заполненные водой каналы гидрофильные поры в липидной мембране. В наружной мембране содержится большое количество молекул порина трансмембранного белка массой кДа. Тримеры порина формируют каналы, по которым небольшие молярные молекулы быстро диффундируют, проходя сквозь мембрану. Факультативные анаэробы, хемоорганогетеротрофы, обладающие дыхательным и бродильным тинами метаболизма. Хорошо растут при С. Катаболизируют Иглюкозу и многие другие углеводы с образованием кислоты, но без образования газа. Не сбраживают лактозу, пептонизируют молоко, обладают денитрифицирующей активностью. Способны расти на среде Симонса с цитратом. Все штаммы вида тагсеясепя каталазоположительны, дают отрицательный тест с метиловым красным реакция ФогесПроскауэра обычно положительная. Большинство также положительны по лизиндекарбоксилазс, орнитиндекарбоксилазе, отрицательны по орнитиидегидролазе НгБ не образуют, не гидролизуют мочевину, малонат, как правило, не используют. Углеводы, сбраживаемые всеми или большинством штаммов включают мальтозу, Еманнитол, Оманнозу, салицин, сахарозу и трегалозу. Встречаются в почве, в воде, на поверхности растений и других природных источниках, а также в пищеварительном тракте грызунов и насекомых в последние годы е возрастающей частотой в различных клинических материалах от больных и здоровых людей Определитель бактерий Берджи, . Способность 5. Многие штаммы вида образуют розовый, красный или фуксиновый пигмент, однако пигментообразование является вариабельным признаком.