Изучение возможности применения ловастатина для защиты растений от болезней и разработка технологии производства статинов на основе использования новых штаммов-продуцентов

• Автор: Джавахия, Вахтанг Витальевич
• Шифр специальности: 06.01.11, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Большие Вяземы
• Количество страниц: 104 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Использование стагипов в качестве ингибиторов биосинтеза стсринов.

1.1.1. Фпзико химическая характеристика ловастатина и компактна.

1.1.1.1. Ловастатнн и его свойства.

1.1.1.2. Компактин и его свойства

1.1.2. История открытия и исследования статинов

1.1.3. Стерины и их роль для растений, патогенов и вредителей

1.1.3.1. Фитостсрины растительные стерины

1.1.3.2. Биологическая роль стсринов в клетках растений

1.1.4. Роль фнтостсринов для стеринзависимых организмов

1.1.5. Продуценты статинов родов i и iii.
1.2. Культивирование грибов продуцентов экономически важных вторичных
метаболитов
1.2.1. Основные способы культивирования штаммовпродуцентов
1.2.2. Аэрация микроорганизмов.
1.2.3. Техника для проведения ферментаций
1.2.4. Вспомогательные операции
1.2.5. Сырье для микробиологических процессов
1.2.6. Культивирование грибов . и . ii в лабораторных
ферментерах
1.3. Количественный анализ статинов в культуральной жидкости.
1.4. Оптимизация условии биосинтеза ловастатина в культурах
i
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Патогенны
2.2. Штаммынродуцснты статинов.
2.3. Методы изучения антивирусной активности и фунгнтоксичностн ловастатина i vi
2.4. Метод иммуноферментного анализа
2.5. Методы исследования влияния ловастатина на развитие возбудителен сснториоза и стеблевой ржавчины на изолированных листьях растений пшеницы.
2.6. Вегетационные опыты по оценке фнтотоксичностн ловастатина на проростки пшеницы.
2.7. Методы проведения ферментаций штаммовпродуцентов
2.8. Методы хроматографического анализа содержания ловастатина и компактна в культуральной жидкости
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1.1.Влияния ловастатина на грибы фитопатогены i vi
3.1.2. Влияние ловастатина на развитие сспторноза и стеблевой ржавчины на отрезках листьев пшеницы
3.1.3. Изучение активности ловастатина против вируса табачной мозаики.
3.1.4. Исследование влияния ловастатина на устойчивость картофеля к вирусам в полевых условиях
3.1.5. Влияние ловастатина на развитие проростков пшеницы в вегетационных экспериментах.
3.2. Оптимизация процессов производства ловастатина и компактна с использованием новых высокопродуктивных штаммов продуцентов.
3.2.1. Подбор оптимальных параметров для ферментации гриба i продуцента ловастатина
3.2.1.1. Влияние количества растворенного кислорода рОг на биосинтез ловастатина.
3.2.1.2. Влияние количественного и качественного состава питательной среды на биосинтез ловастатина.
3.2.2. Подбор оптимальных параметров для ферментации гриба iii ii продуцента компактна.
3.2.2.1. Влияние количества растворенного кислорода рОг на биосинтез компактна.
3.2.2.2. Влияние количественного и качественного состава питательной среды на биосинтез компактна.
3.3. Разработка модифицированной методики очистки и выделения ловастатина для получения препаратов защитного свойства, пригодных для использования в сельском хозяйстве
4. ВЫВОДЫ
5. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
7. ПРИЛОЖЕНИЕ. Патент на промышленный способ выделения и лактонизации статинов.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Продуктивность этих мутантов при выращивании в качалочных колбах оказалась достаточной для их использования в промышленных целях, однако было необходимо разработать технологии производства ловастатина и компактина в ферментационных установках. Сравнительно простая и дешевая схема получения ловасгатина могла бы найти применение при создании препаратов для защиты растений, поскольку в сельском хозяйстве могут быть использованы вещества с менее высокой степенью очистки, чем в фармакологии. Цели и задачи. Основной целью исследований было изучение возможного защитного действия ловастатина против фитопатогенов. Кроме того, была поставлена цель разработать оптимальную технологическую схему ферментации для вновь полученных мутантных штаммовпродуцентов ловастатина и компактна и разработать простую и сравнительно дешевую технологическую схему выделения и очистки ловастатина. Изучение фунгитоксичности ловастатина по отношению к фитоиатогенным грибам. Изучение защитного действия ловасгатина против возбудителей септориоза, стеблевой и бурой ржавчины пшеницы. Сравнение действия ловастатина и фунгицидов триазолового ряда Дивиденда и Фоликура. Изучение влияния ловастатина на болезни, вызываемые фитовирусами. Оценка влияния ловастатина на рост и развитие растений. Поиск оптимальных концентраций компонентов питательной среды для достижения максимальной продуктивности штаммов грибов продуцентов ловастатина и компактна. Подбор оптимальных парамогров аэрации способствующих максимальной продуктивности этих штаммов. Разработка простой и дешевой технологической схемы получения целевого продукта для использования его в качестве средства защиты растений. Новизна научной работы. Впервые показана способность ловастатина подавлять рост фитопатогенных грибов 3аопорога посЬгшп, МафюроМке пяеа, СоПеШпскит агатеШапит и Вгро1апэ ъпгоктшпа. Впервые обнаружено, что ловастатин может блокировать биосинтез грибного меланина. Впервые продемонстрирована антивирусная активность ловастатина. Подобраны оптимальные параметры ферментации для глубинного культивирования в ферментерах вновь полученных высокопродуктивных штаммов грибов А. Р. с кг тит. Разработана простая и сравнительно дешевая технологическая схема выделения и очистки ловастатина, на которую получен патент 1 Джавахия и др. Практическое значение. Данные по защитному действию ловастатина против патогенов растений были подтверждены в исследовательском отделе итальянской фирмы 1БА1ЮО Милан, Италия. Подписан договор о совместных испытаниях, планируется патентование пестицидной активности ловастатина и технологии производства ловастатина для использования его в качестве средства защиты растений от патогенов и вредителей. На основе данных по оптимизации процессов ферментации, выделения и очистки ловастатина был разработан лабораторнотехнологический регламент производства ловастатина, на базе которого совместно с сотрудниками Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН и фирмы ООО БИОБЭК был разработан полупромышленный регламент на производство ловастатина. Налажено производство пробных партий ловастатина на производственной базе ООО БИОБЭК Ефремовском заводе биопрепаратов получена справка о внедрении. БИОБЭК. Разработанные технологии ферментации, выделения и очистки ловастатина, прошли успешные пилотные испытания и масштабируются на фармацевтическом предприятии ОАО Красфарма получена справка о внедрении. Апробация работы. Результаты работы были доложены на й конференции по передовым биотехнологиям в России Япония, Токио, на первой и второй Международной конференции НАУКА БИЗНЕС ОБРАЗОВАНИЕ, Биотехнология Биомедицина Окружающая среда Пущино, , на втором Московском международном конгрессе Биотехнология состояние и перспективы развития Москва, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 0 страницах машинописного текста, содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов, результаты исследований и их обсуждение, выводы, список публикаций но теме диссертации и список использованной литературы.