Вплив конкурентних еукаріотичних мікроорганізмів на синтез та властивості вторинних метаболітів. Частина 1. Мікроміцети як регулятори синтезу та біологічної активності вторинних метаболітів

Abstract

Серйозною 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.