Ферментативное получение низкомолекулярного хитозана и изучение его антибактериальных свойств

• Автор: Герасименко, Денис Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Список используемых сокращений.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 ХИТИН.

1.2 ХИТОЗАН.

1.2.1 Низкомолекулярный хитозан.

1.3 ПОЛУЧЕНИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ХИТОЗАНА

1.3.1 Химический способ.

1.3.2 Физический способ.

1.3.3 Ферментативный способ.

1.3.3.1 Хитиназы
1.3.3.2 Хитозаназы
1.3.3.3 Иеспецифическое действие ферментов
1.4 АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ХИТОЗАНА
1.4.1 Механизм антибактериального действия хитозана.
1.5 ПРИМЕНЕНИЕ ХИТОЗАНА
Заключение.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 ПОЛУЧЕНИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРАСТВОРИМОГО ХИТОЗАНА
3.1.1 Отбор штамма продуцента хитинолитических ферментов
3.1.2 Подбор индуктора синтеза ферментов с высокой хитинолитической активностью.
3.1.3 Получение низкомолекулярного водорастворимого хитозана
3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРАСТВОРИМОГО ХИТОЗАНА.
3.2.1 Подбор концентрации хитозана.
3.2.2 Исследование зависимости процента гибели
бактериальных клеток от v хитозана
3.2.3 Исследование зависимости процента гибели бактериальных клеток от времени взаимодействия их с хитозаном
3.2.4 Определение прочности связывания хитозана
с бактериальными клетками
3.2.5 Изучение влияния на взаимодействие хитозана с бактериальными клетками
3.2.6 Изучение влияния СД на антибактериальную
активность хитозана
3.2.7 Определение МИК хитозана.
3.2.8 Исследование антибактериальных свойств хитозана,
полученного химическим гидролизом
3.2.9. Исследование антибактериальных свойств хитозана с отрицательным зарядом
3.2. Изучение антибактериального воздействия хитозана
на клетки В. ii с помощью атомносиловой микроскопии.
3.2. Исследование содержания АТФ в клетках В. ii, обработанных хитозаном.
3.2. Изучение антибактериального воздействия хитозана на клетки i и . с помощью
трансмиссионной электронной микроскопии
Заключение.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, результаты и обсуждение, заключение, выводы и список литературы, включающий 2 ссылки, из которых на русском языке. Работа изложена на 3 страницах машинописного текста и содержит рисунков и 8 таблиц. Хитин входит в состав КС грибов, бактерий, является основным структурным компонентом дрожжей, одноклеточных водорослей и простейших 14. Помимо этого он присутствует у ряда реснитчатых, в оболочке яиц гельминтов, в гладиусе кальмара 5, в iv кишечном паразите змей 1, у кольчатых червей, моллюсков, кишечнополостных 5 и др. Известно так же, что грибы помимо хитина содержат и его дезацетилированное производное хитозан 34. Хитин относится к важнейшим возобновляемым веществам в биосфере. Ежегодно в биосфере образуется около 1 тонн хитина 6. Несмотря на разнообразие природных источников содержащих хитин, для его получения, в основном, используют крабов и ракообразных, так как объем отходов производства пищевой продукции из крабов является наиболее массовым источником хитина 5. В организмах насекомых и ракообразных, клетках грибов и диатомовых водорослей хитин в комплексе с минеральными веществами, белками и меланинами образует внешний скелет и внутренние опорные структуры 2. Хитин является структурным аналогом целлюлозы. Рис. Наличие в молекуле ацетамидных групп при С2 атоме в гексозных звеньях полимерной цепи придает этому аминополисахариду ряд особых структурных, физических и химических свойств 7. Хитин нерастворим в воде, разбавленных кислотах, щелочах, спиртах и других органических растворителях. Он растворим в концентрированных растворах соляной, серной, муравьиной кислот, а также в некоторых солевых растворах при нагревании, но при растворении он заметно дсполимеризустся. Хитин, полученный из различных источников, отличается по своим физикохимическим свойствам степени кристалличности, ММ, что влияет на сорбционные и флоккулянтные свойства. Известно, что хитин существует в трех полиморфных формах, отличающихся расположением молекулярных цепей внутри кристаллической решетки. В природе получила распространение форма осхитина 2. Последний также является высокоупорядоченным полисахаридом, как и ахитин. В рхитине цепочки располагаются параллельно относительно друг друга и направлены в одну сторону. Рис. Структурный компонент хитина у бактерий, наряду с ацетилмурамовой кислотой, является компонентом КС. В животном мире входит в состав мукополисахаридов гликозаминогликаны соединительной ткани гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина, групповых веществ крови и других гликопротеинов. Остаток обычно находится на восстанавливающем конце углеводных цепей животных гликопротеинов, образуя связь углеводбелок. В панцирях ракообразных макромолекулы хитина находятся в виде хаотично переплетенных и плотно упакованных микрофибрилл. В КС многих грибов также содержится хитин. Содержание его достаточно высокое до от веса КС 9. В КС грибов микрофибриллы расположены более рыхло в виде пространственной решетки, а промежутки между ними заполнены глюканами, обладающими высокой проницаемостью для водных растворов . Известно, что именно среди высших грибов встречаются виды с уникально высоким содержанием хитина. Как и у членистоногих, в грибах хитин находят в аформе. Помимо хитина КС грибов содержит ХГК, состоящий из ковалентно связанных полисахаридов хитина и 13,16р0глюкана, которые относятся к скелетным полисахаридам и определяют форму и устойчивость КС и морфологические свойства клетки. Соотношение между хитином и глюканом изменяется не только в зависимости от источника, но и от условий культивирования гриба одного вида. Вероятно, ХГК является разветвленным полисахаридом переменного состава, в котором основной цепыо является хитин, а боковыми цепями глюкан в случае, если содержание хитина больше и наоборот, основная цепь глюкан, боковые хитин, если в составе превалирует глюкан. Последнее строго доказано для ХГК из vi .