Трансформация хинолинкарбоновых кислот микроорганизмами

• Автор: Дудучава, Майя Роландовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИИ

И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биотрансформация и деградация пиридинкарбоновых кислот.

1.2. Биотрансформация и деградация бициклических Мсодержаших гетероциклов

1.2.1. Хинолин.

1.2.2. Хинолинкарбоновые кислоты и другие производные хинолина.

1.3 Реакции гидроксилирования. Ферментные системы

1.3. Соокисление.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Объекты исследования

2.1.1 .Микроорганизмы
2.1.2. Субстраты для трансформации хинолинкарбоновые кислоты.
2.2. Культивирование микроорганизмов.
2.3. Осуществление реакции трансформации.
2.4. Идентификация продуктов в процессе трансформации
2.5. Выделение продуктов трансформации.
2.6. Разделение и определение продуктов трансформации
3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Трансформация хинолин3карбоновой кислоты Ююс1ососсш
3.2. Оптимизация условий трансформации хинолин3карбоновой кислоты бактерией Ююс1ососс1и орасш
3.2.1. Влияние глюкозы.
3.2.2. Влияние индукции
3.2.3. Влияние кислотности среды
3.2.4. Влияние количества клеток и концентрации субстрата.
3.3. Трансформация хинолин3карбоновой кислоты грибами.
3.4. Трансформация хинолин2карбоновой кислоты.
3.5. Трансформация хинолин6карбоновой кислоты.
3.6. Трансформация хинолин8карбоновой кислоты.
4.0БСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Поскольку в представленной работе исследовались процессы биотрансформации хинолинкарбоновых кислот, то логичнее было посвятить литературный обзор именно этому классу соединений, но ввиду немногочисленности работ, опубликованных в этом направлении, мы проводим анализ более широкого спектра соединений, начиная с пиридипкарбоновых кислот, исходя из того, что хинолинкарбоновые кислоты являются их бензоаналогами. Представляло интерес выяснить, насколько изменения в пиридиновом кольце в процессе биотрансформации или биодеградации микроорганизмами идентичны в обоих классах соединений. Биотрансформация и деградация пиридинкарбоновых кислот. Ароматические соединения пиридинового ряда находятся в природе как в виде биогенных веществ, таких как никотиновая кислота, никотин, ииридоксин, так и в виде токсичных отходов химической и химикофармацевтической промышленности, пестицидов, в состав которых входят пиридин и алкилпиридины. Попадая в воду и почву, пиридиновые основания представляют серьезную опасность для живых организмов Агапова, . Примером деградации пиридинового соединения, попавшею в окружающую среду в результате деятельности человека, может служить метаболизм пиколиновой 2пиридинкарбоповой кислоты. Первым этапом метаболизма пиколиновой кислоты микроорганизмами iii, . . i . i, . И хотя дальнейший путь метаболизма изучен мало, считается, что он подобно пути деградации у псевдомонад протекает через образование таких промежуточных соединений как 3,6дигидроксипиколиновая кислота, 2,5дигидроксипиридин, малеиновая и фумаровая кислоты i . ОН хх . Н Суспензии клеток , декарбоксилируют пиколиновую кислоту с образованием пиридина Зефиров и др. . Надо заметить, кроме энзиматического, существует другой путь декарбоксилирования, так как двуокись углерода во второй позиции пиридинового ядра легко отщепляется и при простом нагревании субстрата. Никотиновая кислота в концентрации до 0,4 может поддерживать рост многих микроорганизмов. На первой стадии процесса се окисления . Реакцию гидроксилирования обеспечивает фермент молибденсодержащая дегидрогеназа в присутствии воды , , . Клетки . ДАЛЕЕ КАК НА СТР. При деградации никотиновой кислоты другими микроорганизмами, как в аэробных, так и в анаэробных условиях, лишь первая стадия образования 6гидроксиникотиновой кислоты является аналогичной , , . В случае с бактерией i . i, i, . Продуктом раскрытия пиридинового кольца в данном случае, как и под действием . Деградируя хлорированную 2г идроксиникотиновую кислоту i . ВА так же образует 6гидроксипроизводное в качестве первого метаболита ii . i . При трансформации никотиновой кислоты АсД и . гидроксиникотиновая кислота отсутствовала. Оюунцэцэг, Зефиров и др. . Д. Отсутствие среди продуктов трансформации 3гидроксипиридина в случае использования штамма . было объяснено его возможным, более быстрым окислением в этом случае до дигидроксипроизводного. При исследовании метаболизма Зметилпиридина культурой . КМ3 в качестве интермедиатов были обнаружены 3гидроксиметилпиридин и никотиновая кислота Коростелева и др. Клетки микроорганизмов использовали оба соединения в качестве ростовых субстратов. Далее окислительная деградация шла но аналогичному пути, упомянутому нами выше, например, с участием бактерии . Рассмотрение имеющихся литературных данных позволяет сделать вывод, что микробиологическая трансформация пиридинкарбоновых кислот протекает с гидроксилированием пиридинового кольца в преимущественно 6ое или 2ое положения с образованием 6 или 2гидроксипиридинкарбоновых кислот соответственно, которые во всех случаях являются лишь первичными промежуточными продуктами метаболизма. В то же время следует подчеркнуть, что для бактерий Что же касается трансформации пиридинкарбоновых кислот грибами, то в литературе такие примеры отсутствовали.