Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
17 результатів
Результати пошуку
Документ Influence of biological inductors on the synthesis and biological activity of microbial metabolites(2023) Pirog, Tatiana; Ivanov, MykytaThe increasing antibiotic resistance is a severe concern for humanity. Co-cultivation of microorganisms is a promising method for obtaining new secondary antimicrobial metabolites. An effective strategy for co-cultivation of microorganisms involves the usage of certain biological inductors. The aim of this review is to summarize existing scientific research in the literature related to the influence of physiologically different types of biological inductors on the synthesis and biological activity of microbial secondary metabolites. An analysis of the literature has shown that in such studies, either live or inactivated cells of the inductor are added to the culture medium at significantly lower concentrations compared to the producer cells of the final metabolites, or the supernatant (filtrate) after cultivation of a competitive microorganism is used as an inductor. According to the literature and our own experimental studies, the using inductors is an effective approach not only for intensifying the synthesis of bacteriocins, surfactants, and antibiotics, but also for increasing their biological activity. Additionally, it often leads to the production of novel antimicrobial compounds that are not typical for the producer. However, the mechanisms of effect of inductors on the synthesis of biologically active secondary metabolites require further research, as the literature suggests that their introduction into the cultivation medium of producer does not always lead to an intensification of the synthesis of the final product. Moreover, the biological activity of secondary metabolites depends on the cultivation conditions of the producer, including the presence of biological inductors in the culture medium. Therefore, it is essential to conduct further research on the interaction between producers and competitive microorganisms to regulate the biological activity of the synthesised metabolites. In addition, there is a necessity to search for more cost-effective substrates for the biosynthesis of secondary metabolites, optimize the composition of the culture medium and expand the range of both pro- and eukaryotic inductorsДокумент Вплив конкурентних еукаріотичних мікроорганізмів на синтез та властивості вторинних метаболітів. Частина 1. Мікроміцети як регулятори синтезу та біологічної активності вторинних метаболітів(2023) Пирог, Тетяна Павлівна; Парфенюк, Марія АндріївнаСерйозною проблемою сьогодення є велика кількість антибіотикорезистентних мікроорганізмів і швидка поява у них нових механізмів стійкості, що призводить до виникнення полірезистентних штамів, нечутливих до дії відомих антибіотиків. Така ситуація стимулювала пошук нових нетоксичних екологічно безпечних антимікробних метаболітів природного походження. Стратегія спільного вирощування продуцента з конкурентними мікроорганізмами, або внесення у середовище культивування так званих біологічних індукторів є простим і високоефективним інструментом, що дає змогу не тільки підвищити синтез цільового продукту і посилити його антимікробну активність, а й забезпечити утворення нових, нехарактерних для монокультур біологічно-активних речовин у результаті активації мовчазних кластерів біосинтетичних генів. Зазвичай, індукторами є живі або інактивовані клітини бактерій, проте останніми роками збільшується кількість досліджень щодо використання еукаріотичних індукторів. Проаналізовані дані літератури свідчать про те, що комбіноване культивування продуцентів вторинних метаболітів з конкурентними мікроміцетами, або внесення у середовище живих клітин чи супернатанту після вирощування мікроміцетів, хоч і супроводжується підвищенням синтезу цільових продуктів, проте їх концентрація залишається недостатньо невисокою, що суттєво обмежує можливість практичного застосування. Крім того, у більшості праць автори не досліджували біологічну активність синтезованих вторинних метаболітів. Оскільки залежно від умов культивування їх біологічна активність може змінюватися, немає гарантій того, що синтезовані за наявності мікроміцетів продукти будуть характеризуватися необхідними для практичного використання властивостями. A serious problem today is the large number of antibioticresistant microorganisms and the rapid appearance of new resistance mechanisms in them, which leads to the emergence of polyresistant strains insensitive to the action of known antibiotics. This situation stimulated the search for new nontoxic environmentally friendly antimicrobial metabolites of natural origin. The strategy of co-cultivation of the producer with competitive microorganisms, or the introduction of socalled biological inductors into the culture medium is a simple and highly effective tool that allows not only to increase the synthesis of the final product and enhance its antimicrobial activity, but also to ensure the formation of new, not typical for monocultures, biologically active substances as a result of activation of silent clusters of biosynthetic genes. Usually, living or inactivated bacterial cells are inductors, but in recent years, the number of studies on the using eukaryotic inductors has increased. The analyzed literature data indicate that the combined cultivation of secondary metabolites producers with competitive micromycetes, or the introduction into the medium of live cells or supernatant after the fungi cultivation, although accompanied by an increase in the synthesis of final products, but their concentration was enough low, which significantly limits the possibility of practical application. In addition, in most of the works, the authors did not study the biological activity of the synthesized secondary metabolites. Since their biological activity may change depending on the conditions of cultivation, there are no guarantees that the products synthesized in the presence of micromycetes will be characterized by the properties necessary for practical use.Документ Вплив конкурентних еукаріотичних мікроорганізмів на синтез та властивості вторинних метаболітів. Частина 2. Дріжджі як регулятори синтезу та біологічної активності вторинних метаболітів(2023) Пирог, Тетяна Павлівна; Парфенюк, Марія АндріївнаЗ року в рік збільшується кількість публікацій з ключовими словами «co-cultivation» і «co-culture», в яких мова йде про культивування продуцентів практично цінних метаболітів з конкурентними мікроорганізмами або біологічними індукторами, що дає змогу підвищити синтез та/або активність цільового продукту. Переважна більшість публікацій з цієї тематики присвячена спільному культивуванню бактерій і мікроміцетів, але упродовж останніх років з’являються повідомлення про вирощування бактерій з дріжджами і використання дріжджових індукторів як фактора регуляції синтезу вторинних метаболітів прокаріотами. Проаналізовані нечисленні літературні дані підтверджують значення спільного культивування як нового інструменту для інтенсифікації синтезу практично цінних вторинних метаболітів, регуляції їх біологічної активності і навіть відкриття нових біологічно активних сполук. Так, згідно з даними літератури у процесі спільного культивування бактеріальних продуцентів із дріжджами вдається підвищити синтез поверхнево-активних речовин у 2—12, антибіотиків — у 1,5, інших вторинних метаболітів — в 1,1—8 разів. Водночас, незважаючи на збільшення синтезу вторинних метаболітів, їх концентрація є недостатньо високою порівняно із синтезованою промисловими продуцентами. Потребує подальших досліджень і вплив дріжджових індукторів на синтез біологічно активних сполук, оскільки за даними літератури їх додавання не завжди супроводжувалося інтенсифікацією синтезу цільових продуктів. Одним із підходів до вирішення цієї проблеми може бути розширення спектра використовуваних для цього дріжджів, оскільки у переважній більшості досліджень як індуктори використовували клітини дріжджів-сахароміцетів. From year to year, the number of publications with the keywords "co-cultivation" and "co-culture" is increasing, which deals with the cultivation of practically valuable metabolites producers with competitive microorganisms or biological inducers, which makes it possible to increase the synthesis and/or activity of the final product. The vast majority of publications on this topic are devoted to the co-cultivation of bacteria and micromycetes, but in recent years there have been reports on the cultivation of bacteria with yeast and the using yeast inducers as a factor regulating the secondary metabolites synthesis by prokaryotes. The few analyzed literature data confirm the importance of co-cultivation as a new tool for intensifying the synthesis of practically valuable secondary metabolites, regulation of their biological activity and even the discovery of new biologically active compounds. Thus, according to literature data, under co-cultivation of bacterial producers with yeast, it is possible to increase the synthesis of surfactants by 2—12, antibiotics — 1.5, and other secondary metabolites — 1.1–8 times. However, despite the increase in the synthesis of secondary metabolites, their concentration is not high enough compared to that synthesized by industrial producers. The effect of yeast inducers on the synthesis of biologically active compounds also requires further research, since, according to the literature data, their addition was not always accompanied by an intensification of the final products synthesis. One of the approaches to solving this problem can be the expansion of the spectrum of yeasts used for this, since in the vast majority of works saccharomycete yeast cells were used as inducers.Документ Destruction of biofilms under the influence of Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 surfactants, synthesized in the presence of competitive microorganisms(2022) Pirog, Tatiana; Ivanov, MykytaIntroduction. The aim of this study was to investigate the role of surfactants synthesized by Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 in media with glycerol in the presence of biological inductors in destruction of biofilms. Materials and methods. Cultivation of A. calcoaceticus IMV B-7241 was carried out in a mineral medium using refined glycerol or crude glycerol, the waste of biodiesel production, as carbon sources. Biological inductors were introduced as live or inactivated cells of Bacillus subtilis BT-2, as well as the supernatant after strain BT-2 cultivation. Surfactants were extracted from the supernatant of the culture liquid with a modified mixture of Folch (chloroform and methanol, 2:1). The degree of biofilm destruction in the presence of surfactants was determined by spectrophotometric method. Results and discussion. Regardless of the substrate used, the introduction of both live and inactivated cells of B. subtilis BT-2 into medium used for cultivation of A. calcoaceticus IMV B-7241 was accompanied by the synthesis of surfactants, the degree of biofilm destruction of which was higher than those obtained in the medium without an inductor. The degree of destruction of bacterial and yeast biofilms achieved by the action of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants obtained on refined glycerol in the presence of inductor cells was 36.5–85% and was 1.5-3 times higher compared to using surfactants synthesized in medium without inductors. Note that, surfactants synthesized in the presence of biological inductors destroyed biofilms of the test cultures at fairly low (7.5–960 μg/ml) concentrations. Similar results were observed for the usage of surfactants obtained on the waste of biodiesel production. Therefore, introduction of live cells of B. subtilis BT-2 into the medium with the crude glycerol was accompanied by synthesis of surfactants, which at concentration 1.8-960 μg/ml caused destruction of B. subtilis BT-2, Proteus vulgaris PA-12 and Enterobacter cloacae C-8 biofilms at 30.1–80.7% and was higher than using similar surfactant concentrations obtained during cultivation without inductors (24.1–75%). The destruction of biofilms of Staphylococcus aureus BMS-1, Candida albicans D-6 and Candida tropicalis PE-2 under the action of surfactants (1.8-960 μg/ml) synthesized on crude glycerol in the presence of both live or inactivated cells of B. subtilis BT-2 was 1.5–8 times higher than surfactants synthesized in medium without inductor. Conclusion. The possibility to regulate the ability to destroy bacterial and yeast biofilms of surfactants synthesized by A. calcoaceticus IMV B-7241 by introducing into the medium competitive bacteria B. subtilis BT-2 was found.Документ Індукція інтерферонів I типу в умовах in vitro за допомогою іммобілізованого комплексного інтерфероногену(2003) Карпов, Олександр Вікторович; Верьовк, Сергій Вікторович; Манджос, О. П.; Пенчук, Юрій Миколайович; Поводзинський, Вадим Миколайович; Жолобак, Надія Михайлівна; Співак, Микола Якович; Кисельова, О. К.У лабораторних експериментах ми показали Інтерфероногенну активність молекулярної конструкції, що складається з одноланцюгової РНК дріжджів, ковалентно зв'язаної з нерозчинним носієм Тилорон. Отримані результати підтверджують припущення щодо механізму індукції інтерферонів І типу в тому числі, на першому її етапі, контакт дволанцюгового рібополінукліотіду з клітинною мембраною без проникнення в клітину. Ці конструкції можуть бути використані для великомасштабної продукції інтерферону. In vitro experiments, we have shown the interferonogenic activity of molecular constructions consisting of single-stranded yeast RNA covalently bound to an insoluble carrier and tilbrone. The results obtained confirm the presumption concerning the induction mechanism of interferons of type I including, at its first stage, the contact a double-stranded ribopolynucleotide with a cell membrane without penetration into the cell. These constructions seem to be promising for the large-scale interferon production.Документ Параметри культивування клітин-продуцентів для одержання інтерферонів І типу(2011) Карпов, Олександр Вікторович; Пенчук, Юрій Миколайович; Скроцька, Оксана Ігорівна; Чернега, Ольга ВасилівнаВивчаються основні технологічні параметри культивування кпітин-продуцентів інтерферону І типу (б/в-ІФН) у створеній дослідній установці з використанням як індуктора молекулярного комплексу дріжджова РНК-гідрохлорид тилорону,іммобілізованого на гранулах Сферону-300 (ІММК). Визначено оптимальні співвідношення кількості кпітин-продуцентів та частинок ІММК у середовищі культивування й оптимальні для культивування клітин швидкості перемішування культурального середовища.Документ Інтерфероногенні властивості комплексів дріжджова РНК – тилорон(1996) Карпов, Олександр Вікторович; Жолобак, Надія МихайлівнаВ дослідах in vivo та in vitro показана інтерфероногенна активність молекулярних комплексів дріжджова РНК – тилорон. На рівні експериментальних доз комплекси виявилися нетоксичними. Зроблено припущення, що у основі виявленого індукторного ефекту комплексів лежить утворення значних двоспіральних ділянок РНК, стабілізованих молекулами тилорону, інтеркальованими між парами основ. The interferonogenic activity of yeast RNA – tilorone molecular complexes was shown in vivo and in vitro studies. At experimental doses ranges the complexes were not toxic. It was proposed that in a base of the revealing inducer effect of the complexes, the formation lies of long double-helical sites of RNA that are stabilized by tilorone molecules intercalated between base pairs.Документ A possible general mechanism of the signal transfer on the α/β-interferons expression. 1. The local cell membrane deformation as the first induction stage(1998) Karpov, AlexanderA hypothetic mechanism of the external effect of viruses, synthetic polyaniones, double-stranded RNAs, and synthetic double-stranded polyribonucleotides upon a cell is explained. This effect is known to be followed by the α/β-interferons induction. Double-stranded RNAs and polynucleotides inducing such process are thought to change their conformation in an outer ionic perimembrane layer of cells and to induce the specific local deformation of cell membranes giving a signal for the α/β-interferons induction. In the case of viruses such a membrane deformation appears on the stage of virus penetration into the cell. The α/β-interferons inducers of intercalating nature are proposed to cause the interferonogenesis in vivo forming complexes with exogenic RNA molecules and stabilizing their double-stranded sites with a partial complementarity.Документ Вплив комплексного індуктора інтерферону на клітинну поверхню : дані атомно-силової мікроскопії(2005) Манджос, О. П.; Карпов, Олександр ВікторовичМетодом атомно-силової мікроскопії вивчали структурні відмінності, що виникали при взаємодії мембран клітин з новим індуктором інтерферону І типу – молекулярним комплексом одноланцюгова РНК – гідрохлорид тилорону. В дослідах отримували амплітудні зображення перевивних клітин тестікул поросят (ПТП), культивованих у вигляді моношарів на поверхні скла. Показані значні зміни поверхні мембран, які поглиблювалися з часом інкубування індуктору з клітинами. Отримані дані інтерпретуються у зв’язку з раніш висунутим припущенням щодо специфічної деформації мембран, як першого етапу індукції інтерферону. Atomic force microscopy is used to study the structure changes developing during the interaction of cell membranes with a new interferon type I inducer – molecular complex of single-stranded RNA with tilorone hydrochloride. Amplitude imagines have been obtained for piglet testicular cells (PTC) cultivated as monolayers on the glass surface. Significant changes of cell membranes have been shown to becoming more pronounced following the prolonged inducer incubation with cells. The data obtained are interpreted as a consequence of the former presumption concerning the specificity of membrane deformation as the first stage of the interferon induction.Документ Изменение активности маркерних ферментов плазматических мембран под воздействием полинуклеотидного индуктора интерферона(2005) Манджос, О. П.; Прокопова, Елена Васильевна; Жолобак, Надежда Михайловна; Карпов, Александр ВикторовичВивчали вплив комплексного індуктору інтерферону І типу (молекулярного комплексу, що містить однониткову РНК дріжджів та тилорон-HCl) на рівні активності зв’язаних з мембраною ферментів (Ca2+, Mg2+ - і Na+, K+ - ATP-ази), а також 5’-нуклеотидази у тимоцитах щурів. Було показано, що активність всіх трьох ферментів зростала, процес проходив у дві фази. Отримані дані відносно чутливості маркерних ферментів зовнішньої мембрани тимоцитів щурів непрямо підтверджує зроблене раніш припущення щодо змін мембрани, індукованих інтерфероногенними нуклеотидами, що контактують з клітиною. Изучалось влияние комплексного индуктора интерферона І типа (молекулярного комплекса, содержащего однонитевую РНК дрожжей и тилорон-HCl) на уровни активности связанных с мембраной ферментов (Ca2+, Mg2+ - и Na+, K+ - ATP-азы), а также 5’-нуклеотидазы в тимоцитах крыс. Было показано, что активность всех трех ферментов возрастала, процесс проходил в две фазы. Полученные данные относительно чувствительности маркерних ферментов внешней мембраны тимоцитов крыс косвенно подтверждает сделанное ранее предположение об изменениях мембраны, индуцированных контактирующими с клеткой интерфероногенными нуклеотидами. The authors have studied the effects of a complex interferon type I inducer (a molecular complex containing one-stranded yeast RNA and tilorone-HCl) on the level of membrane binding enzyme activities (Ca2+, Mg2+ - and Na+, K+ - ATP-ases) as well as of 5’-nucleotidase in rat thymocytes. Activities of all three enzymes are shown to be increased, the process being carried out in two phases. The data obtained concerning the marker enzyme susceptibility of the outer membranes of rat thymocytes confirm indirectly the previously postulated possibility of changes of a membrane induced by interferonogenic nucleotides contacting with cells.