Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
9 результатів
Результати пошуку
Документ Environmental friendliness of the production of glycosaminoglycans by biotechnological means(2024) Hryshchenko, Maryna; Starovoitova, SvitlanaGlycosaminoglycans (GAGs) are an important biomolecule with wide applications in pharmaceuticals, cosmetics, and medicine. Traditionally obtained through extraction from animal tissues, this method poses contamination risks and quality control issues. Microbial engineering, or chemical synthesis, emerges as a promising eco-friendly, controlled, and cost-effective alternative for producing GAG. Animal tissue extraction has significant environmental drawbacks due to high energy and water consumption, as well as toxic waste emissions during raw material processing. It also risks transmitting zoonotic diseases from close animal contact and tissue processing. The microbiological method ensures high product purity and quality. Unlike animal sources, biotechnological production eliminates contamination risks and allows obtaining a pure product under controlled conditions. It is less costly and more environmentally friendly than traditional extraction methods. Moreover, it aligns with the growing cruelty-free and vegan cosmetics trend, as mandated by EU Regulation No. 1223/2009 on cosmetic products. However, natural GAG producers are zoonotic pathogens grown on media with sheep's blood and brain heart infusion. Their synthesis product contains endotoxins, requiring costly additional cleaning and isolation steps. This issue is addressed by developing new non-pathogenic producer strains capable of growing on eco-friendly media. Thus, it was possible to create Bacillus subtilis 3NA, which allows obtaining 7 g/l of hyaluronic acid, using technical glycerin as a carbon source. Also, it was possible to create Pichia pastoris capable of producing heparin with a concentration of 2.08 g/l in a medium with methanolДокумент From production to regulation: the comprehensive role of hyaluronic acid in the food and cosmetic industry(2024) Starovoitova, Svitlana; Hryshchenko, MarynaHyaluronic acid (HA) is now approved as a food additive in many countries of Europe, Asia and America and is used as an important element in the food industry. Also, HA is one of the most popular cosmetic ingredients. The aim of this research was to review the comprehensive role of hyaluronic acid in the food industry, from production methods to regulatory aspects. Materials and methods. The study utilized international and domestic scientific publications from leading periodicals and specialized global journals, focusing on hyaluronic acid applications in the food and cosmetic industry and suitable producers. Scientific articles were sourced using global scientometric databases such as Google Scholar and PubMed. Results and discussion. The review revealed that hyaluronic acid has broad applications in the food industry, including as a modifier for dairy and starch-based products, a natural flavor enhancer, and a salt reducer. In the cosmetic industry, HA is used as an anti-aging component that promotes skin hydration. Various microbial strains for HA production were compared, with Corynebacterium glutamicum showing the highest yield (32 g/l over 60 hours). Moreover, international regulations are essential in ensuring the quality and safety of HA-containing products. In the European Union, Regulation (EC) No 1223/2009 sets the standards for the use of hyaluronic acid in cosmetic products, outlining guidelines for product safety, labeling, and permissible concentrations. Globally, HA used in cosmetics and food products must comply with various international standards such as the Codex Alimentarius, which governs food additives, and the ISO 22716:2007 for Good Manufacturing Practices (GMP) in cosmetics production, ensuring consistency in product quality and consumer safety Conclusions. Hyaluronic acid presents significant potential for use in the food and cosmetic industry, with promising production methods using GRAS-status (Generally Recognized As Safe) microorganisms. Adherence to regulatory requirements is crucial for manufacturers and importers of HAcontaining products. Further development of the regulatory framework is expected as technologies and research in HA application continue to advance.Документ Гіалуронова кислота: біосинтез та використання(2019) Лич (Ткаченко), Інна Валентинівна; Угрин, Анна Олегівна; Волошина, Ірина МиколаївнаГіалуронова кислота знайшла широке застосування в медицині, хірургії, дерматології, гінекології, володіє антимікробними та противірусними властивостями, а за рахунок високої молекулярної маси є пролонгатором дії активного фармацевтичного інгредієнта (АФІ) у складі лікарських засобів. Таким чином, спектр застосування гіалуронової кислоти досить широкий і постійно поповнюється, що приводить до підви¬щення попиту на даний вид біополімера, а, отже, підвищує інтерес до альтернативних джерел його отримання. Стаття присвячена актуальним напрямкам оптимізації біосинтезу гіалуронової кислоти звичайними і генетично модифікованими штамами бактерій, аналізу вибору поживних середовищ для їх культивування та застосу¬вання біополімеру.Документ Економічні, технологічні та нормативні аспекти глікозаміногліканів біотехнологічного походження в сучасній косметології(2024) Грищенко, Марина Іванівна; Старовойтова, Світлана ОлександрівнаНа сьогодні, відзначається значний попит на косметичні засоби з глікозаміногліканами (ГАГ), зокрема гіалуроновою кислотою як найпопулярнішим anti-age компонентом завдяки її здатності притягувати воду. Це можна помітити аналізуючи численні наукові публікації в котрих описуються переваги і недоліки різних способів отримання ГАГ. Як показують ці джерела найоптимальнішим способом одержання даних сполук є мікробний синтез і вже на сьогодні переважну більшість гіалуронату отримають саме цим способом. Але враховуючи те, що природні продуценти гіалуронової кислоти (ГК) це переважно патогенні мікроорганізми, для росту котрих використовують середовища з серцево-мозковою інфузією чи кров’ю, в публікаціях особлива увага приділяється оптимізації умов культивування, генетичній інженерії та іншим сучасним технологіям для досягнення більш чистого продукту, що не міститиме патогенних агентів. Наразі, найефективнішим та непатогенним продуцентом гіалуронової кислоти визнано генетично-модифікований штам Bacilius subtilis 3NA, котрий дозволяє отримати 7 г/л ГК. Хоча це не так багато якщо порівнювати з Streptococcus equissp. еqui (12 г/л), зате значно знижується ризик отримання забрудненого гіалуронату і зменшуються витрати на додаткове очищення цільового продукту. Завдяки генній інженерії вдалося отримати хондротоїн, альгінат та гепарин мікробіологічним шляхом, а це значно екологічніше та безпечніше ніж екстракція з тваринної сировини. На основі сучасних наукових публікацій, було проаналізовані різні методи післяфермантаційного очищення ГАГ і виявлено, що в промислових масштабах економічно вигідною є електрофільтрацію при очищенні ГК.Документ Синтез біологічно активних гіберелінів ГК4 і ГК7 мікроорганізмами(2019) Пирог, Тетяна Павлівна; Гаврилкіна, Дар’я Володимирівна; Леонова, Наталія Осипівна; Іутинська, Галина Олександрівна; Шевчук, Тетяна АндріївнаСеред великого розмаїття (понад 130) гіберелінів (ГК) біологічна активність притаманна ГК1, ГК3, ГК4 і ГК7, проте мікробному синтезу двох останніх у літературі приділяється значно менше уваги, ніж ГК3. Однією з причин цього є невисока концентрація синтезованих мікроорганізмами гіберелінів ГК4 і ГК7 (на порядки нижча, ніж ГК3, мікробний синтез якого реалізований у промисловому масштабі). Разом з тим висока біологічна активність ГК4 і ГК7 (у деяких випадках вища, ніж ГК3) зумовила останніми роками підвищення інтересу дослідників до цих гіберелінів. В огляді підсумовано дані літератури щодо утворення ГК4 і ГК7 як асоційованими з рослинами бактеріями і грибами, так і мікроорганізмами, які не перебувають у такій взаємодії, а також про підвищення синтезу цих гіберелінів мутантними та генно-інженерними штамами Fusarium moniliforme (Gibberella fujikuroi). Поодинокі поки що повідомлення про інтенсифікацію мікробного синтезу гіберелінів ГК4 і ГК7 (збільшення концентрації до 500−700 мг/л, що на порядки вище порівняно з вихідними штамами) засвідчують потенційну можливість реалізації технологій одержання цих біологічно активних гіберелінів у промисловому масштабі.Документ Microbial synthesis of phytohormones(2018) Pirog, Tatiana; Iutynska, Galyna; Leonova, Natalia; Beregova (Pokora), Khrystyna; Schevchuk TetyanaThe aim of the review was to analyze current literature data and the results of own studies on the synthesis of auxins, cytokinins, and gibberellins by plant-associated microorganisms (living in rhizosphere, endophytic, nitrogen-fixing, and phytopathogenic), and by those not involved in symbiotic interactions. Many microorganisms can generate phytohormones, and microbial synthesis of indole-3-acetic acid can be enhanced which can be used in producing it instead of extracting it from plants or by chemical synthesis. Recent progress in intensifying the synthesis of gibberellic acid in deep and solid-phase producer cultivation allows substantially reducing the prime cost of biotechnological production of that phytohormone. The ability of microorganisms to simultaneously synthesize phytohormones and other biologically active compounds with antimicrobial, nematocidal, and other various effects enables creating complex polyfunctional microbial preparations with various biological properties for use in crop production to stimulate plant growth and pest control. Метою огляду було проаналізувати сучасні дані літератури і результати власних досліджень синтезу ауксинів, цитокінінів,гіберелінів як асоційованими з рослинами мікроорганізмами (ризосферними, ендофітними, азотфіксувальними, фітопатогенними), так і тими, які не беруть участі у такій взаємодії. Виявлена у широкого кола мікроорганізмів здатність до утворення фітогормонів, а також успіхи у підвищенні ефективності мікробного синтезу індоліл-3-оцтової кислоти свідчать про можливість такого способу її одержання замість екстракції з рослин або хімічного синтезу. Досягнення останнього десятиліття щодо інтенсифікації синтезу гіберелінової кислоти за умов глибинного і твердофазного культивування продуцентів дають змогу суттєво знизити собівартість цього фітогормону, одержуваного біотехнологічним способом. Здатність мікроорганізмів до одночасного синтезу фітогормонів та інших біологічно активних сполук з антимікробною, нематоцидною та ін. активністю підтверджує можливість створення комплексних поліфункціональних мікробних препаратів з різноманітними біологічними властивостями з метою використання у рослинництві для стимуляції росту рослин і контролю чисельності шкідників.Документ Біотехнологічні особливості отримання органічних сполук, що використовуються у виробництві пластифікаторів(2023) Скроцька, Оксана Ігорівна; Цвєтков, Костянтин Олексійович; Пенчук, Юрій МиколайовичПластифікатори використовують при виробництві різних полімерів. Саме вони надають цим матеріалам гнучкості, міцності і еластичності. Для отримання пластифікаторів використовують різні групи сполук, зокрема – кислоти, феноли і спирти. Їх можна отримувати як хімічним синтезом, так і з використанням мікроорганізмів. У даній статті приділена увага саме мікробному синтезу різних сполук, які є основою при виробництві пластифікаторів. При виробництві пластифікаторів використовують органічні кислоти, такі як олеїнову, ліноленову, лінолеву, адипінову та ін. Серед продуцентів даних кислот виділяють бактерії родів Bifidobacterium, Lactobacillus; дріжджі Rhodosporidium, Saccharomyces, гриби Thamnidium, Mucor, а також мікроводорості Botryococcus, Botryococcus та ін. Другу групу сполук, які використовують при виробництві пластифікаторів складають феноли та їх похідні. Феноли можна отримати при культивуванні рекомбінантних штамів бактерій, зокрема Escherichia coli. Серед похідних фенолів для виробництва пластифікаторів використовують метакрезол. Його можна отримати з використанням генно-модифікованих клітин Saccharomyces cerevisiae та Aspergillus nidulans. Основною сировиною для виробництва пластифікаторів є спирти – гексанол, гліцерол, бутанол, ізобутанол. Гексанол синтезують як природні, так і рекомбінантні бактерії і дріжджі. Частка використання гексанолу у виробництві пластифікаторів становить 2,5 % від загального відсотка спиртів. Гліцерол менше використовують у виробництві пластифікаторів. Частка використання даного спирту – 1,8 %. Використання ізобутанолу у виробництві пластифікаторів складає 4,5 % від загальної кількості спиртів, що використовуються для цього. Даний спирт отримують при культивуванні рекомбінантних бактерій Escherichia coli, Corynebacterium glutamicum, Zymomonas mobilis та дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Найбільший відсоток використання спиртів у створенні пластифікаторів займає бутанол – 36 %. Серед природніх продуцентів бутанолу виділяють бактерії роду Clostridium. Також сконструйовані рекомбінантні штами бактерій, які здатні синтезувати бутанол – Escherichia coli, Clostridium tyrobutyricum, Clostridium cellulovorans, а також дріжджі Saccharomyces cerevisiae.Документ Стратегія одержання мікробних екзополісахаридів зі стабільними заданими властивостями(2002) Пирог, Тетяна Павлівна; Грінберг, Тамара Олександрівна; Малашенко, Юрій РомановичНа основі розробки підходів контрольованої регуляції синтезу комплексного полісахаридного препарату етаполану (продуцент Acinetobacter sp.) пропонується стратегія одержання мікробних екзополісахаридів (ЕПС) зі стабільними заданими властивостями. Вона базується на реалізації таких підходів до регуляції складу, фізико-хімічних властивостей і інтенсифікації синтезу ЕПС: - виявлення в складі ЕПС функціональних груп, що визначають їх фізико-хімічні властивості і пошук факторів, які забезпечують синтез ЕПС з необхідними функціональними групами; - дослідження змінення складу і властивостей ЕПС в процесі культивування продуцента і визначення фази росту, в якій відбувається синтез ЕПС з необхідними фізико-хімічними властивостями; - дослідження взаємозв’язку між фізико-хімічними властивостями ЕПС та їх захисними функціями і визначення умов культивування продуцента, необхідних для прояву захисних функцій; - аналіз метаболічних шляхів синтезу ЕПС, визначення можливих “вузьких” місць та пошук шляхів їх усунення. Basing on the development of the approaches to the control regulation of the synthesis of the complex preparation ethapolan (producer Acinetobacter sp.) the strategy of obtaining microbial exopolysaccharides (EPS) with stable composition and properties was determined. It is based on the following principles of the regulation of composition, physico-chemical properties and synthesis intensification of EPS: - to find out EPS functional groups determining their rheological properties and factors providing synthesis of EPS with certain functional groups; - to study changes of EPS composition and properties during producer cultivation and to determine growth phase in which the synthesis of EPS possessing necessary properties occurs; - to investigate interrelation between EPS physico-chemical properties and their protective functions and to determine cultivation conditions necessary for development of EPS protective functions; - analyses of metabolic pathways of EPS synthesis, elucidation of “bottlenecks” in producer’s metabolism and search for ways toward their elimination.Документ Загальна біотехнологія(2009) Пирог, Тетяна Павлівна; Ігнатова, Олена АндріївнаВикладені всі аспекти біотехнології: становлення і розвиток, основні складові та етапи біотехнологеского процесу, основи культивування мікроорганізмів і клітин, принципи регуляції процесів мікробіологічного синтезу, методи виділення цільового продукту залежно від його локалізації, знешкодження відходів біотехнологічних виробництв, біохімічні основи мікробіологічного синтезу, коротка характеристика основних технологій мікробного синтезу, в тому числі й мікробних імунобіологічних препаратів, а також харчової, екологічної та молекулярної біотехнології.