Введение к работе
Данная работа является продолжением исследований, проводимых на кафед->е микробиологии Санкт-Петербургского химико-фармацевтического института по ізучеиуію биосинтеза, химического строения и биологической активности дрожжевых 5неклеточных полисахаридов.
Актуальность проблемы. Экзогликаны, продуцируемые различными группами микроорганизмов, в настоящее время широко используются в качестве вспомогательных веществ в фармацевтической, косметической, пищевой, нефтедобывающей промышленности, а так же в медецине в качестве профилактических и лечебных средств. Для этих целей представляют определенный интерес гетерогликаны, образуемые криптококками - сапрофитными базидиомицетовыми дрожжами. Водные растворы гетерогликанов обладают сравнительно высокой вязкостью, что делает их перспективными в качестве загустителей кремов, мазей, стабилизаторов эмульсий и суспензий. Кроме того, они не токсичны, проявляют иммуномодулирующие, антивирусные и детоксицирующие свойства. Наличие карбоксильных групп открывает широкие возможности для использования их в качестве ковалентно связянных носителей для низкомолекулярных лекарственных веществ, а так же для химической модификации этих полимеров.
Сапрофитные криптококки в аноморфном состоянии достаточно стабильны при выращивании и хранении в лабораторных условиях. Однако, их физиологические особенности и продуктивность по экзогликанам (при различных параметрах выращивания продуцентов) остаются мало исследованными.
Проблема "Микробные полисахариды" в приложении к криптококковым гете-рогликанам актуальна для более глубокого изучения биологии базидиомицетовых дрожжевых организмов, для синтеза и технологии получения полимерных углеводов в приложении к интересам в областях фармации и медицины.
Цель данной работы заключалась в изучении оптимальных условий для биосинтеза лютелана - внеклеточного полисахарида образуемого культурой Cr.luteolus мтамм 228. По предварительным данным, этот штамм способен накоппивать в куль-турапьной жидкости значительное количество экзогликана.
Задачи исследования: 1. Исследовать биосинтез лютелана в зависимости от качества и количества различных источников питания; 2. Изучить влияние физико-химических факторов на процесс биосинтеза пояимера; 3. Провести оптимизацию процесса биосинтеза экзогликана; 4. Изучить реологические характеристики лютела-
на.
Научная новизна и практическая значимость. Изучено влияние вида и концентрации источников углеродного и азотного питания на образование полисахарида Cr.luteolus - доказано, что лютелан синтезируется культурой в питательных средах со всеми избранными веществами. Однако, дисахариды стимулируют биосинтез, а гид-ролизат крахмала и нитратный азот угнетают образование лютелана. Повышение содержания глюкозы в среде сопровождается увеличением количества полисахарида, но эффективность процесса (по глюкозе) снижается.
Показано, что для образования лютелана культура Cr.luteolus нуждается в ионах магния. Другие изученные микроэлементы (марганец, железо, кальций) влияют только на образование биомассы клеток продуцента.
В изученном диапазоне концентраций наиболее значимыми факторами для биосинтеза лютелана являются содержание глюкозы, аммония сульфата, магния сульфата и неорганического фосфора в среде.
Оптимизирован состав среды для образования лютелана. Разработана и предложена среда, обеспечивающая 50% увеличение количества нативного полисахарида, при 10% снижении его стоимости.
- Составлена математическая модель биосинтеза лютелана культурой
Cr.luteolus, которая может быть использована для динамического управления про
цессом образования полисахарида.
- Изучены реологические характеристики водных растворов полисахарида в диапазоне концентраций 0,1 -1%.
Публикации: материалы данной диссертации опубликованы в 3 печатных работах.
Объем и структура работы: диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста. Содержит 23 таблицы и 30 рисунков. Список литературы 239 наименований.