Разработка метода получения полиненасыщенных жирных кислот

• Автор: Рахматуллина, Юлия Рашитовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 Литературный обзор

1.1 Строение, номенклатура и распространение полиненасьнценных жирных кислот.

1.2 Биологические функции и области применения арахидоновой кислоты.

1.3 Источники получения арахидоновой кислоты

1.3.1 Альтернативные источники получения арахидоновой кислоты

1.3.2 Скрининг продуцентов арахидоновой кислоты.

1.3.3 Биосинтез полиненасьнценных жирных кислот и основы его регуляции у микроорганизмов.

1.3.4 Промышленное производство арахидоновой кислоты

1.4 Производство арахидоновой кислоты с помощью МогйегеИа а1рта

1.4.1 Глубинное культивирование.

1.4.2 Поверхностное культивирование.
1.5 Генетическая модификация продуцентов Г1НЖК и их использование для получения ценных продуктов путем трансформации экзогенных липидов.
1.6 Выделение и очистка
1.6.1 Методы разделения полиненасьнценных жирных кислот
1.6.2 Экстракция липидов иили жирных кислот.
1.6.3 Концентрирование полиненасьнценных жирных кислот и их разделение.
1.6.4 Другие потенциально полезные методы концентрирования и очистки полиненасьнценных жирных кислот
2. Объекты, материалы и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Материалы исследования
2.3. Методы исследования.
2.3.1 Хранение микроорганизма
2.3.2 Изучение влияний условий культивирования на биосинтез арахидоновой кислоты у выбранного штамма.
2.3.3 Определение ТТХредуктазной активности.
2.3.3.1 Определение ТТХредуктазной активности в стандартных условиях.
2.3.3.2 Исследование ТТХредуктазной активности
2.3.3.2.1 Исследование зависимости ТТХредуктазной акгивности от времени
2.3.3.2.2 Исследование зависимости ТТХредуктазной активности от температуры
2.3.3.2.3 Исследование зависимости ТТХредуктазной активности ог .
2.3.3.2.4 Исследование зависимости ТТХредуктазной активности от концентрации ингибитора
2.3.4. Выделение продуктов биосинтеза
2.3.5. Идентификация продуктов биосинтеза и трансформации
2.3.5.1 Тонкослойная хроматография.
2.3.5.2 Хроматомассспектрометрия
2.3.6 Исследование влияния низких концентраций метиловых эфиров ПНЖК на всхожесть семян
2.3.7 Математическая обработка результатов опытов
3 Результаты и обсуждение.
3.1 Исследование влияние состава среды на рост и липидообразование гриба при поверхностном культивировании.
3.1.1 Поиск основного твердого субстрата
3.1.2. Поиск добавок к овсяной среде
3.1.2.1 Влияние углеводородов.
3.1.2.2 Влияние растительных масел и олеата натрия
3.1.2.3 Влияние глюкозы и глицерина.
3.1.2.4 Влияние цитрата натрия
3.1.2.5 Влияние ионов Ъх и М2.
3.2 Корреляция ТТХредуктазной активности мицелия с содержанием арахидоновой кислоты в липидах при росте гриба на овсяной среде с глицерином и сульфатом цинка
3.2.1 Влияние условий на восстановление ТТХ 7 и суточными мицелиями гриба.
3.2.2 Корреляция ТТХредуктазной активности и содержания арахидоновой кислоты в липидах ти суточных мицелиев, полученных на овсяных средах с различными добавками.
3.3 Исследование динамики роста и состава липидов на перспективной
3.4 Исследование синтеза эйкозапентаеновой кислоты грибом i I i па
3.4.1 Двухстадийный синтез при разных температурах.
3.4.2 Синтез в условиях повышенной солености.
3.4.3 Трансформация льняного масла в эйкозапентаеновую кислоту
3.5 Принципиальная схема получения ПНЖК
3.5.1 Различные способы выделения целевого продукта
3.5.2 Принципиальная технологическая схема получения арахидоновой кислоты культивированием гриба i i на плотной овсяной среде
3.6 Исследование биологической активности препаратов ПНЖК
3.6.1 Проращивание семян редиса
3.6.2 Проращивание семян пшеницы.
3.6.3 Проращивание семян гороха
3.6.4 Проращивание семян фасоли
3.6.5 Проращивание семян свеклы
3.6.6 Проращивание семян моркови.
3.6.7 Проращивание семян капусты.
3.6.8 Проращивание семян огурцов.
Выводы.
Список использованных источников


Полиненасыщенные жирные кислоты ПНЖК длинноцепочечные жирные кислоты ЖК с ю и более атомным углеродным скелетом, содержащие две или более двойных связей, в настоящее время привлекают к себе особое внимание ввиду их большого физиологического, промышленного и фармацевтического значения. Общим для ПНЖК является наличие в молекуле карбоксильной группы, а также двух или более двойных связей гконфигурации. В соответствии с тривиальной номенклатурой ПНЖК обозначаются Ст сох или тпсох ПНЖК, где т указывает количество углеродных атомов, п количество двойных связей, х номер углеродного атома, у которого находится крайняя двойная связь, считая от конечного атома углерода метальной группы. Верхний индекс аг, Ьг, и т. Ъ конфигурацию б 1. Одной из самых важных ПНЖК является арахидоновая АК полиненасыщенная жирная кислота содержащая атомов углерода и 4 двойные связи все в гконфигурации рисунок 1. ПНЖК входят в состав фосфолипидов, которые по тривиальной номенклатуре обозначают зп2фосфолипид, где бп указывает присутствие хирального остова глицерина, пронумерованного как бп1 , бп2, и т. Рисунок 1. АК обычно входит в состав мембранных липидов в виде сложных эфиров, глицеридов, гликолипидов, фосфолипидов, фосфонолипидов, гликосфинголипидов, сульфолипидов и липопротеинов 2. Биосинтез АК идет по известному пути синтеза ненасыщенных ЖК, в котором стеариновая кислота превращается в олеиновую, затем в линолевую, являющуюся главным предшественником биосинтеза соЗ и об ряда рисунок 1. Эти процессы происходят с участием ферментов десатураз Дтдесатураза вводит двойную связь при углеродном атоме гп и элонгаз. Рисунок 1. ПНЖК, в том числе АК и являются первичными продуцентами этих веществ в природе 2. Напротив, высшие растения, вследствие недостатка необходимых ферментов, редко содержат ПНЖК выше С8, и даже ГЛК и АЖ встречаются в них достаточно редко. Точно также высшие животные не способны синтезировать ЖК свыше , поскольку они обладают только Л4, Д5, Д6 и Д9 десатуразами кроме того, есть данные о том, что млекопитающие испытывают недостаток в Д4 десатуразах, вследствие чего они не способны v синтезировать АК и другие более длинноцепочечные ПНЖК. Однако они способны к синтезу этих ПНЖК из Ж и АЖ, которые они должны получать экзогенно, вместе с пищей, пользуясь растительными или микробными источниками. АК является важнейшим структурным компонентом липидов нервной системы и служит предшественником в биосинтезе нескольких классов биологически активных молекул простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов , . АК может синтезироваться в человеческом организме из ЛК незаменимая ЖК, но уровень ее синтеза не всегда удовлетворяет потребностям организма. АК может быть получена экзогенно вместе с пищей из мяса, рыбы и яиц, однако ее концентрация в этих источниках низка. Кроме того, в некоторых случаях эти источники не могут быть использованы. ЛК главный компонент клеточных стенок и играет важную роль поддержания мембранной текучести в биологических клетках. В крови и печени животных содержание АК приблизительно . В последнее время открыты новые функции АК. Арахидонилэтаноламид и 2арахидонилглицерол функционируют как естественный лиганд для рецепторов нервной системы, который управляет памятью, познанием, движением и восприятием боли. Этот вид роли привлек особое внимание к ПНЖК. В дополнение к вышеупомянутым биологическим действиям, на первый план выходит пищевая важность АК наряду с другим ПНЖК. АК основа питания для роста младенцев. АК в первый год жизни улучшает рост младенцев. АК и ДГЛК присутствуют в грудном молоке и играют важную роль в развитии мозга . АК выполняет множество структурных и функциональных ролей по сравнению с насыщенными жирными кислотами, участвуя в широком спектре биологических процессов. Она является важнейшим компонентам клеточных мембран и органелл, и как полагают, участвует в формировании органелл эукариотических клеток , необходима для регулирования формирования и проницаемости цитоплазматических мембран, а также для регулирования мембраносвязанных процессов . Таким образом, она воздействует на клеточную активность, транспортные процессы и стимулирует клеточный ответ, включая липидный обмен, иммунные реакции и адаптацию к холоду .