Дальневосточный федеральный университет дальневосточный институт инновационных технологий и качества академия экологии, морской биологии и биотехнологии

Вид материалаДокументы

Содержание


Pseudomonas stutzeri
Полипробиотики (ассоциированные пробиотики)
Fomitopsis officinalis
F. officinalis
Yersinia pseudotuberculosis
Для определения численности гетеротрофных бактерий
Среда для учета бактерий – амилолитиков
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Глава 3. МОРСКАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ ТИБОХ ДВО РАН (МЭС) – БАЗА ДЛЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ, НАУЧНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ.


В начале 1964 года президент Академии наук СССР академик М. В. Келдыш подписал постановление о создании во Владивостоке Института биологически активных веществ ДВФ СО АН СССР (ИнБАВ), который в 1972 году был переименован в Тихоокеанский институт биоорганической химии (ТИБОХ). Расширение работ в Институте по заготовке и изучению морских организмов заставило ученых задуматься о создании экспериментальной станции на берегу моря.

В декабре 1967г. академиком Михаил Алексеевич Лаврентьевым было подписано постановление о включении Морской экспериментальной станции, расположенной в бухте Троица Хасанского района, в состав Института биологически активных веществ. Станция явилась первой на Тихоокеанском побережье нашей страны базой для химико-биологических исследований.

На станции впервые на Дальнем Востоке была создана академическая водолазная служба. В первые же годы на станции были выполнены работы по изучению липидного состава морских беспозвоночных, работы по изучению морской травы Zostera marina привели к созданию препарата «Зостерин» - компонента целой серии лечебно-профилактических пищевых добавок. На технологическом участке МЭС из гепантопанкреаса камчатского краба выделен комплекс протеаз, на основе которых в ТИБОХ создано новое лекарственное средство – коллагеназа КК. На станции были начаты работы по исследованию хиноидных пигментов морских ежей. Дальнейшее изучение этих пигментов привело к созданию медицинских препаратов серии «Гистохром», которая используется при лечении заболеваний в области офтальмологии и кардиологии. Из мидии Crenomytilus grayanus на станции был выделен иммуностимулятор – митилан, обладающий также противовоспалительным и влагоудерживающим средством.

Большую роль играет МЭС в воспитании и подготовке научных кадров. Ежегодно на станции проходит биологический и технологический практикум для студентов Отделения биоорганической химии и биотехнологии химического факультета Дальневосточного государственного университета; учебно-научные экспедиции; Всероссийская школа-конференция по актуальным проблемам химии и биологии; Английский лагерь по углубленному изучению языка для студентов, аспирантов и молодых ученых ДВГУ и ДВО РАН.

Таким образом, МЭС сыграла важную роль в становлении и развитии Института, в обеспечении исследований морским биологическим сырьем. МЭС – первая в стране морская станция, где выполнялись довольно сложные эксперименты с применением химических, биохимических и физико-химических методов. За многие годы на МЭС был получен огромный объем экспериментального материала, лежащего в основе сотен публикаций и патентов ТИБОХ.


Е.А. Богатыренко


Глава 4. ПРОБИОТИКИ КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИИ


Значительное сокращение морских биоресурсов за счёт активного промысла, браконьерства, а также ухудшения состояния естественных экосистем вследствие антропогенной деятельности привело в последнее время к необходимости восстановления и сохранения природных богатств посредством создания ферм и заводов по искусственному выращиванию промысловых видов гидробионтов. Однако, как показывает опыт, при искусственном культивировании нередко приходится сталкиваться с проблемой снижения иммунитета у животных и их подверженности различным заболеваниям из-за качественных и количественных изменений в бактериальных популяциях организма, что связано с постоянно действующими факторами стресса (высокими нагрузками биомассы на единицу объёма, органическим загрязнением воды, перепадами концентрации кислорода). Применение антибиотиков не всегда является эффективным при лечении и может привести к формированию у гидробионтов дефицита целого ряда полезных микроорганизмов и значительному снижению естественных защитных систем организма.

В настоящее время наиболее перспективным способом решения этих проблем является применение препаратов на основе пробиотиков, которые представляют собой живые организмы и (или) вещества микробного или иного происхождения, оказывающие благоприятные эффекты на физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции организма хозяина через оптимизацию его микробного статуса.

Пробиотики нашли широкое применение как в медицинской практике для лечения и профилактики различных инфекционных заболеваний человека, так и в ветеринарии (Fuller, 1987). Использование же пробиотиков в марикультуре является сравнительно новым направлением в биотехнологии. Пробиотики могут использоваться в качестве основного (vanDuffel et al., 1998) и дополнительного питания для гидробионтов (Robertson et al., 2000), а также добавляться в воду для улучшения её качества (Moriarty, 1999; Ringo, Birkbeck, 1999).

Пробиотики, применяемые при искусственном разведении промысловых видов, оказывают довольно разнообразное положительное воздействие на организм. Чаще всего это влияние проявляется в снижении смертности и увеличении скорости роста животных. Механизмы положительного воздействия пробиотиков до конца не изучены, но, согласно последним научным публикациям, пробиотики способны:
  • ингибировать рост потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций, конкуренции с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества, а также активации иммунно-компетентных клеток и стимуляции иммунитета;
  • стимулировать рост представителей индигенной флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов;
  • разрушать и перерабатывать органические вещества и токсичные соединения, улучшая тем самым качество воды;
  • обеспечивать макроорганизм ферментами, позволяющими улучшать пищеварение животных (Verschuere et al., 2000).

Во многих зарубежных странах в аквакультурных хозяйствах успешно используется широкий спектр пробиотических биопрепаратов. В России особую популярность приобрел препарат «Субалин», основу   которого составляет штамм Bacillus subtilis 2335. Продукт успешно используется в прудовом рыбоводстве при выращивании карпа и растительноядных рыб, лососевых и осетровых видов рыб при индустриальном выращивании в садках, бассейновых и УЗВ хозяйствах (установках замкнутого цикла водообеспечения). Применение «Субалина» обеспечивает в товарном рыбоводстве не только высокие экономические показатели, но и качественную рыбоводную продукцию, способствуя быстрому увеличению массы тела рыб и снижению кормового коэффициента.

В основном пробиотики предназначены для пресноводных и морских промысловых видов рыб, моллюсков и ракообразных. Целью нашей работы стал поиск потенциальных пробиотиков дальневосточного трепанга Apostychopus japonicus, который относится к важным объектам промысла в морях Дальнего Востока, издавна являясь традиционным экспортным пищевым продуктом. Поскольку одним из возможных способов положительного воздействия пробиотиков является синтез пищеварительных ферментов, то основной задачей проведенных нами исследований стало выявление среди микрофлоры трепангов, обитающих в естественных условиях, штаммов, способных к синтезу амилазы, хитиназы, хондроитинсульфатазы и альгинатлиазы. Указанные ферменты участвуют в переваривании таких трудноусваиваемых природных полимеров как крахмал, хитин, хондроитинсульфат и альгинат соответственно, которые в большом количестве поступают в пищеварительный тракт трепангов вместе с грунтом и останками различных морских животных и водорослей.

Для проведения исследований по изучению свойств микрофлоры трепанга из прибрежной зоны острова Попова и из бухты Киевка Японского моря были отобраны взрослые особи голотурий, из кишечников которых выделили в общей сложности 67 штамма бактерий. Из них амилолитической активностью обладали 12% штаммов, альгинатлиазной – 7%, хондроитинсульфатазной и хитинолитической – по 6%.

Из полученной коллекции штаммов только один Pseudomonas stutzeri проявил высокую активность в отношении всех четырех изученных ферментов. Также следует отметить высокую активность штамма Bacillus pumilus в расщеплении хондроитинсульфата и хитина, а штаммов Bacillus coagulans и Bacillus megaterium K13 - в отношении гидролиза крахмала и альгината натрия. Указанные штаммы являются наиболее предпочтительными при выборе потенциальных пробиотиков для искусственного выращивания голотурий.

Таким образом, на данный момент нами получен ряд штаммов бактерий, способных к синтезу определённых пищеварительных ферментов, а именно ферментов, гидролизующих различные полисахариды. В дальнейшем предполагается проведение исследований по выявлению среди выделенной микрофлоры штаммов, продуцирующих липазу и протеазу.

Следующими этапами работы по подбору пробиотиков для трепанга станут:

1. Изучение способности полученных бактерий ингибировать рост микроорганизмов, вызывающих заболевания трепангов и других морских беспозвоночных, за счёт продукции антибиотиков или конкуренции с ними за питательные вещества.

2. Определение с помощью лабораторных моделей способности потенциальных пробиотиков к колонизации в кишечнике трепанга.

3. Проведение испытаний на молоди трепанга со штаммами, обладающими высокой ферментативной активностью, а также способными ингибировать рост патогенных бактерий и колонизировать кишечник голотурии, для подтверждения лабораторных данных и выявления штаммов, обладающих пробиотическим in vivo эффектом.

На основе результатов предстоящих исследований можно будет сделать вывод о том, какие из выделенных штаммов или какое их сочетание оказывают пробиотический эффект на организм трепанга, а также как именно применение данных микроорганизмов влияет на снижение смертности, активацию защитных функций и увеличение скорости роста голотурий.

В настоящее время выделяют следующие категории пробиотиков:

Монопробиотики - субстанции, содержащие представителей только одного вида микроорганизмов.

Полипробиотики (ассоциированные пробиотики) - субстанции, представляющие собой ассоциацию штаммов нескольких видов микроорганизмов (от 2 до 30).

Метаболические пробиотики – на основе компонентов микробной клетки и/или метаболитов.

Синбиотики - комплексные препараты на основе живых микроорганизмов и пребиотиков - соединений различного состава и происхождения, поддерживающих рост индигенных микроорганизмов.

В зависимости от назначения пробиотиков их также различают:

Гетеропробиотики - назначаются вне зависимости от видовой принадлежности хозяина, от которого первоначально были выделены штаммы пробиотических бактерий.

Гомопробиотики - назначаются только представителям того вида организмов, из биоматериала которых были выделены соответствующие штаммы.

Настоящая работа требует проведения определённого количества дополнительных исследований перед внедрением биопрепаратов в производство и использованием их в марикультуре, но, тем не менее, данное направление в биотехнологии имеет ряд преимуществ и является весьма перспективным. В настоящее время нами ведётся сотрудничество c Тренинг-инкубационным центром Дальневосточного института инновационных технологий и качества ДВГУ по привлечению инвесторов для реализации данной разработки. Проект «Пробиотики» был представлен на «ХII Всероссийской молодежной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии», которая проходила на Морской экспериментальной станции ТИБОХ ДВО РАН. Кроме того, планируется участие в организованных компанией «Иннотех-Экспо» Международной выставке новых технологий и достижений "Инновации и технологии" и конкурсе «Идея года», основными задачами которых являются демонстрация наиболее перспективных инновационных решений, обеспечение государственной поддержкой и финансирование наиболее перспективных инновационных проектов.

Помимо этого, ведутся переговоры со специалистами ФГУП «ТИНРО-центр» и Института биологии моря ДВО РАН по проведению совместных испытаний биопрепаратов на живых объектах.

Стоит отметить, что исследования по созданию препаратов на основе пробиотиков для разведения дальневосточного трепанга проводится в нашей стране впервые, поэтому получение положительных результатов могло бы значительно поспособствовать развитию марикультуры в Приморском крае.


Библиографический список

  1. vanDuffel H., Dhert P., Swings J., Sorgeloos P. Use of potential probiotic Lactococcus lactis AR21 strain for the enhancement of growth in the rotifer Branchionus plicatilis // Aquaculture research. − 1998. − Vol. 29. − P. 411-417.
  2. Fuller R. A review, probiotics in man and animals // J. of Applied Bacteriology. − 1987. − Vol. 66. − P. 365-378.
  3. Moriarty D. J. W. Diseases control in shrimp aquaculture with probiotic bacteria. In: Microbial Biosystems: New Frontiers. Proceedings of the 8th International symposium on microbial ecology. - Atlantic Canada Society for Microbial Ecology, Halifax, Canada, 1999.
  4. Ringo E., Birkbeck T. H. Intestinal microflora of fish larvae and fry // Aquaculture research. − 1999. − Vol. 30. − P. 73-93.
  5. Robertson P., O’Dowd C., Burrels C., Williams P., Austin B. Use of Carnobacterium sp. as a probiotic for Atlantic salmon Salmo salar L. and rainbow trout Oncorhynchys mykiss Walbaum // Aquaculture. − 2000. − Vol. 185. − P. 235-243.
  6. Verschuere L., Rombaut G., Sorgeloos P., Verstraete W. Probiotic bacteria as biological control agents in aquaculture // Microbiology and Molecular Biology Reviews. − 2000. − Vol. 64 (4). − P. 655-671.



А.А. Коротких, И.Э. Памирский, М.А. Штарберг, Е.А. Бородин


Глава 5. СОЗДАНИЕ фармацевтического препарата на основе соевого ингибитора трипсина


В статье представлены завершенные, текущие задачи научного проекта по исследованию соевого ингибитора трипсина. Результаты, полученные на сегодняшний день, указывают на перспективность использования в клинике данного белка в качестве регулятора протеолиза.


Организм человека содержит более пятисот протеаз (Puente et al., 2004). Типичными представителями протеаз являются трипсин, калликреин, тромбин, плазмин, урокиназа, пепсин. С участием протеаз осуществляется гидролиз пептидных связей белковых субстратов – протеолиз. Регуляция действия протеаз происходит под действием белков-ингибиторов. К таким ингибиторам в организме человека относятся α1-антитрипсин, α2-макроглобулин, С1-ингибитор. Протеазы и их ингибиторы образуют протеазно-ингибиторные системы, лежащие в основе функционирования важнейших физиологических процессов (свертывание крови, фибринолиз, активация системы комплемента, ангиогенез, пищеварение и др.). При патологии протеазно-ингибиторный баланс значительно смещается в сторону протеаз. Чрезмерная активация протеолиза представляет один из наиболее общих молекулярных механизмов повреждения тканей в условиях патологии, в частности, является важнейшим биохимическим механизмом развития фундаментального патологического процесса – воспаления (Lindstedt et al., 2004). Воспаление, протекающее с массовым выделением протеаз, сопутствует таким многим заболеваниям, таким как язвы, альвеолиты, эмфизема, аневризмы, артриты и другим (Lancaster et al., 2005; Akbasheva, 2007; Santos et al., 2007; Nichols et al., 2008). С помощью протеолиза патогенные простейшие разрушают клетки, в которых паразитируют (Rementeria et al., 2005). Сегодня протеазы рассматривают как один из факторов канцерогенеза (Bashir T. et al., 2003; Doherty F.J. et al., 2003; Søreide, 2008). Поэтому регулирование протеолиза в условиях патологии является актуальной проблемой в медицины.

В клинике среди фармацевтических препаратов – ингибиторов протеолитических ферментов наиболее востребован апротинин – поливалентный ингибитор протеаз, получаемый из органов крупного рогатого скота (легкие, поджелудочная железа). Апротинин является полипептидом, состоящим из 58 остатков аминокислотных остатков. Препараты апротинина выпускаются рядом зарубежных фирм под различными торговыми названиями («Контрикал», «Трасилол», «Гордокс») и используются в клинике при профилактике и лечении острого панкреатита, панкреонекроза, кровотечений, сопряженных с гиперфибринолизом, шока и жировой эмболии. Как фармацевтический препарат апротинин обладает рядом существенных недостатков: возможность развития аллергических осложнений вплоть до анафилактического шока; вероятность одновременного внесения в организм инфекционного начала, характерная для всех белковых препаратов, выделяемых из тканей животных; высокая цена, обусловленная технологией его производства. Поэтому представляет интерес разработка аналогов апротинина, лишенных указанных недостатков. Один из подходов к решению этой задачи состоит в исследовании возможности использования для регуляции протеолиза ингибиторов протеаз растительного происхождения, в частности, ингибиторов трипсина из бобов сои. В последних в большом количестве (до 10% от всех белков) содержатся ингибиторы трипсина двух типов – Кюнитца и Боумана-Бирка (Моссе и соавт., 1986; Csáky et al., 2004). В настоящее время интенсивно исследуются антиканцерогенные свойства соевого ингибитора трипсина типа Боумана-Бирка и рассматривают этот белок в качестве универсального антиканцерогенного средства. В США проводятся его клинические испытания в качестве противоракового лекарственного препарата (Kennedy, 1998, Losso, 2008). В свете вышеизложенного представляется актуальным выявление возможности использования соевого ингибитора трипсина типа Кюнитца (далее СИТ) в качестве фармацевтического регулятора протеолиза.

Нами запланирован научный проект, целью которого является исследовать возможность использования СИТ как фармацевтического регулятора протеолиза в организме человека.

На данном этапе достигнуты следующие задачи:
  1. Определена трипсин-ингибиторная активность апротинина и соевого ингибитора трипсина in vitro.
  2. Изучено влияние апротинина и СИТ на свертывание крови (протромбиновое время, активированное частичное тромбопластиновое время и тромбиновое время) in vitro.
  1. Определено влияние апротинина и СИТ на фибринолиз (время фибринолиза) in vitro.
  2. Определено влияние апротинина и СИТ на агрегацию тромбоцитов (скорость и степень агрегации) in vitro.
  3. Проведен первый этап исследования влияние апротинина и СИТ на функциональное состояние системы комплемента (гемолитическая активность комплемента) in vitro.
  4. Изучено влияние приема изолята соевого белка, содержащего СИТ, на общую протеолитическую и трипсин-ингибиторную активности в сыворотке крови людей.
  5. Методами биоинформатики установлена степень структурной гомологии апротинина и СИТ.
  6. Предпринята попытка выявления спектра биологической активности апротинина и СИТ, а также поиска потенциальных молекул-мишеней данных ингибиторов из числа протеаз организма человека поиска компьютерными методами.


Библиографический список


  1. Puente X. S., Lopez-Otin C. A. Genomic Analysis of Rat Proteases and Protease Inhibitors // Genome Res. - 2004. - Vol. 14. - P. 609-622.
  2. Lindstedt K. A., Leskinen M. J., Kovanen P. T. Proteolysis of the Pericellular Matrix. A Novel Element Determining Cell Survival and Death in the Pathogenesis of Plaque Erosion and Rupture // Arterioscler. Thromb Vasc. Biol. - 2004. - Vol. 24. - P. 1350-1358.
  3. Lancaster L. H., Christman J. W., Blackwell T. R., Koay M. A., Blackwell T. S. Suppression of lung inflammation in rats by prevention of NF-kappaB activation in the liver // Inflammation. - 2001. - Vol. 25, № 1. - P. 25-31.
  4. Akbasheva O. E., Parameters of plasma blood proteolysis and phenotypes of alpha1-proteinase inhibitor in children with duodenal ulcer // Biomed. Khim. - 2007. - V. 53, № 3. - P. 338-344.
  5. Santos M. M., Moreira R. Michael acceptors as cysteine protease inhibitors // Mini Rev. Med. Chem. - 2007. - V. 7, № 10. - P. 1040-1050.
  6. Nichols L., Lagana S., Parwani A. Coronary artery aneurysm: a review and hypothesis regarding etiology // Arch. Pathol. Lab. Med. - 2008. - Vol. 132, № 5. - P. 823-828.
  7. Rementeria A., López-Molina N., Ludwig A., Vivanco A. B., Bikandi J., Pontón J., Garaizar J. Genes and molecules involved in Aspergillus fumigatus virulence // Rev. Iberoam. Micol. - 2005. - Vol. 22, № 1. - Р. 1-23.
  8. Bashir T., Pagano M. Aberrant ubiquitin-mediated proteolysis of cell cycle regulatory proteins and oncogenesis // Adv. Cancer. Res. - 2003. - Vol. 88. - P. 101-144.
  9. Doherty F. J., Dawson S., Mayer R. J. The ubiquitin-proteasome pathway of intracellular proteolysis // J. Essays Biochem. - 2003. - Vol. 38. - P. 51-63.
  10. Søreide K. Proteinase-activated receptor 2 (PAR-2) in gastrointestinal and pancreatic pathophysiology, inflammation and neoplasia // Scand. J. Gastroenterol. - 2008. - Vol. 43, № 8. -P. 902-909.
  11. Моссе Д., Пернолле Д. Химия и биохимия бобовых. – Москва : Агропромиздат, 1986. - 248 с.
  12. Csáky I., Fekete S. Soybean: feed quality and safety. Part 1: biologically active components. A review // Acta. Vet. Hung. - 2004. – Vol. 52, № 3. - P. 299-313.
  13. Kennedy A. R. The Bowman-Birk inhibitor from soybeans as anticarcinogenic agent // Am. J. Clin. Nutr. - 1998. - Vol. 68, № 6. - P. 1406-1412.
  14. Losso J.N. The biochemical and functional food properties of the bowman-birk inhibitor // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 2008. - Vol. 48, № 1. - P. 94-118.



М.Л. Сидоренко


Глава 6. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТВЕННИЧНОЙ ГУБКИ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ


В настоящее время в отечественной и мировой науке наблюдается повышенный интерес к изучению грибов. Это связано, прежде всего, с кардинальным пересмотром значимости и уникальности экологических функций, контролируемых грибами в природных экосистемах. Во-вторых, грибы были и остаются одним из основных и перспективных объектов биотехнологии.

Особое внимание привлекает ксилотрофный базидиомицет Fomitopsis officinalis (Vill.: Fr.) Bond. et Sing., известный как трутовик лекарственный или лиственничная губка. Этот вид характеризуется многими интересными с научной точки зрения особенностями, изучение которых очень важно для понимания эволюции микобиоты Евразии в третичном и четвертичном периодах. Лиственничная губка на протяжении нескольких тысячелетий является объектом заготовок в качестве лекарственного сырья в народной и официальной медицине. В настоящее время естественные ресурсы этого вида истощены и как редкий исчезающий вид он внесен во многие региональные Красные книги. Это единственный вид трутовых грибов, который планируется включить и в Красную книгу России. Поэтому данная работа направлена на решение не только одной из приоритетных задач, стоящих перед отечественной наукой - “Химический и биологический синтез лекарственных средств и пищевых продуктов” (Постановление Правительства РФ N 2727/п-П8 от 21 июля 1996 г.), - но и на решение фундаментальных вопросов сохранения биологического разнообразия путем разработки ресурсосберегающих технологий.

Лиственничная губка паразитирует, вызывая бурую гниль древесины, на стволах лиственниц, реже на кедрах, пихтах и соснах. Ареал ее совпадает с таковым лиственниц, то есть занимает всю лесную зону Сибири и доходит через Урал до Онежского озера. Используются плодовые тела гриба, собираемые весной и в первой половине лета. Плодовое тело гриба содержит агарициновую и эбуриколовую кислоты, d-глюкозамин; фумаровую, рициноловую, лимонную и яблочную, органические кислоты; 30% смол (с возрастом содержание смол увеличивается); жирное масло, фитостерин, глюкозу и маннит. В медицинской практике препараты из лиственничной губки применяются как слабительное и кровоостанавливающее средство и для уменьшения изнурительного потоотделения у ссылка скрыта больных. Агарицин в небольших дозах при приеме внутрь вызывает снотворное и успокаивающее действие.

Клинические испытания трутовика, проведенные в Японии, позволили выделить полисахарид "ланофил", который заставляет "ленивую" печень выделять нужные ферменты для расщепления глюкозы и жиров в организме, то есть, другими словами, восстанавливать нарушенный обмен веществ. Помимо этого лиственничная губка содержит смолистые вещества, которые губят патогенную микрофлору бронхо-легочных путей. Трутовиком в России лечили туберкулез, пневмонии, бронхиты, рак легких и бронхов в любой стадии.

В основном о целебных свойствах трутовика известно из прописей Диоскорида, древнегреческого врача. В России он тоже был известен и вплоть до прошлого века считался традиционным лекарством против туберкулеза и даже служил для России прибыльным товаром. Только в 1870 году Россия экспортировала в Европу 8 тонн сушеного трутовика.

Трутовик, по описаниям русских знахарей и врачевателей Востока, применяют при следующих заболеваниях: инфекционные (грипп, вирусные заболевания, туберкулез), опухолевые (доброкачественные и злокачественные опухоли), заболевания почек и поджелудочной железы, желудочно-кишечные заболевания. Применяется как присыпка при гнойных ранах и язвах.

В последнее время этот гриб начали изучать в качестве продуцента биологически активных веществ. Из плодового тела F. officinalis выделены каратиноиды, стерины, ненасыщенные жирные кислоты агарициновая кислота, биофлаваноиды, витамины группы В, Р, Е, А. Установлена антибиотическая активность плодового тела и мицелиальной культуры гриба в отношении некоторых патогенных бактерий. Наряду с этим лиственничная губка остается пока еще недостаточно изученным и новым для биологии и медицины видом.

Скорость роста исследованного нами мицелия лиственничной губки на различных натуральных, комплексных и синтетических агаризованных средах относительно не велика (средняя суточная скорость линейного роста составляет 2 - 4 мм), поэтому для получения иннокулюма требуется 12-14 дней, а посевного мицелия на зерне ячменя около 20 дней. Однако эта величина не является сама по себе постоянной. Она изменяется и при этом не равномерно, в зависимости от возраста культуры и состава среды. Мицелий гриба характеризуется увеличением среднесуточной скорости роста в течение первой недели и далее. С использованием подобранных нами условий получения жидкого иннокулюма (состава и рН сред, температура инкубации, аэрация, освещение, скорость перемешивания) сроки получения посевного мицелия первой генерации могут быть сокращены до 10-12 суток.

Для получения целостной картины культурально-морфологических особенностей исследуемого штамма в зависимости от источников питания на плотных средах была изучена морфология колоний. Обнаружено, что колонии лиственничной губки на разных агаризованных средах были морфологически различны. Так, при культивировании на сусло-агаре образуется ватная колония, воздушный мицелий высокий. Цвет белый, центр и края прижаты, колония округлая, внешняя линия ровная. При описании мицелия под световым микроскопом наблюдали длинные, спутанные мицелиальные гифы. Отдельные гифы переплетены во всех направлениях. На 35 – 40 сутки колония приобретает желтоватый оттенок. При культивировании на глюкозопептонной среде края колонии прижаты, центр приподнят. Гифы длинные, спутанные, от центра отходят радиально, покрыты пушком. Колония просвечивается

Также, нами были проведены исследования глубинного культивирования в колбах на качалках, в результате которых установлено, что на богатых натуральных средах, содержащих соевую, пшеничную или кукурузную муку, молочную сыворотку мицелиальный рост гриба очень слабый или не наблюдается вообще. В тоже время на синтетических средах с добавкой пивного сусла урожай биомассы достигает 7,1 г/л за 14 суток, что является своеобразным рекордом для лиственничной губки.

Одним из наиболее важных компонентов плодовых тел трутовика лекарственного является агарициновая кислота. Последние исследования зарубежных авторов доказывают, что агарициновая кислота является соединением, которое индуцирует проницаемость ионов кальция в митохондрии путем связывания с аденин-нуклеотидтранслоказой, т.е. может использоваться при раковых новообразованиях.

Проведенный сравнительный анализ ИК-спектроскопии образца мицелия лиственничной губки и стандартного образца агарициновой кислоты показал идентичность спекров опытного и стандартного образцов. Следовательно, мицелий ЛГ может быть использован для получения биологически активного соединения агарициновой кислоты.

В настоящее время очень остро стоит вопрос поиска новых природных антибиотиков. Одним из направлений такого поиска новых является изучение видов, ранее не рассматривавшихся как возможные продуценты антибиотиков. Различные экологические и систематические группы высших Basidiomycetes отличаются характером антибиотического спектра. Образование антибиотиков более присуще дереворазрушающим базидиомицетам. Среди них свойство образовывать антибиотики в большей мере характерно для возбудителей бурой гнили древесины, к которым и относится лиственничная губка.

В результате исследований была установлена антибактериальная активность поверхностного мицелия в отношении Yersinia pseudotuberculosis. Во всех вариантах наблюдаются зоны лизиса, в пределах 12 – 24 см. Полученные результаты сравнимы с действием общепринятых противомикробных препаратов, а в некоторых случаях превышают действие таковых.

Таким образом, культивирование лиственничной губки возможно и необходимо развивать. Важными аргументами в пользу дальнейшей оптимизации технологии культивирования лиственничной губки и включения его в число новых перспективных объектов отечественного грибоводства является не только убедительные данные, касающиеся его лекарственных свойств, но и возможное исчезновение его в природе.


Е.А. Остапенко


Глава 7. ХАРАКТЕРИСТИКА микрофлоры обрастания причальных сооружений бухты Парис


В Приморском крае начал реализацию проект строительства океанариума на острове Русском. Согласно этому проекту, забор воды будет вестись в бухте Парис. С целью оценки экологических особенностей акватории, Институт биологии моря ДВО РАН проводит крупномасштабный мониторинг состояния бухты для оценки качества воды. Одним из важнейших звеньев мониторинговых исследований является оценка состояния микробных сообществ и их характеристика. Информативным звеном в оценке состояния микрофлоры бухты может являться анализ микробоценозов обрастания причальных сооружений.

Готовили смывы с поверхностей микроорганизмов – обрастателей в стерильном 0,85% растворе NaCl; пользовались методом предельных разведений – посев осуществляли из серии десятикратных разведений в трёх повторностях; также пользовались чашечным методом Коха – принцип состоит в получении чистой культуры из отдельной колонии. На поверхность среды вносят каплю разведения и стерильным шпателем распределяют по поверхности агара.

Для учёта численности микроорганизмов использовали следующие среды:

Для определения численности гетеротрофных бактерий

Для определения численности олиготрофов

Среда для учета бактерий – липолитиков

Среда для учета бактерий – протеолитиков

Среда для учета бактерий – амилолитиков

Среды для учета бактерий, устойчивых к нефтеуглеводородам или способных к их трансформации

дифференциально-диагностическая среда Эндо

энтерококкагар

Среда для оценки металлоустойчивости

В северной части бухты Парис отмечена самая высокая численность гетеротрофных сапрофитных бактерий, обладающих гидролитическими свойствами, а так же эта часть акватории характеризуется высоким свежим фекальным загрязнением и загрязнением нефтеуглеводородами. Численность культивируемых гетеротрофов в сообществах бактерий, ассоциированных с организмами - обрастателями причальных сооружений в бухте Парис, варьировала в диапазоне 2,8·103-1,1·105 КОЕ на 1 см2. Отмечено, что наибольшее количество гетеротрофных бактерий на всех станциях обнаруживалось именно в приповерхностном слое обрастаний причальных сооружений, что соответствовало 104-105 КОЕ на 1 см2. Этот факт может быть обусловлен тем, что концентрация растворенных и взвешенных веществ в поверхностном слое воды обычно может быть в несколько раз выше, чем в нижележащих горизонтах водной толщи, что, и определяет более интенсивное развитие гетеротрофной микрофлоры. В целом можно отметить, что не было резких колебаний численности гетеротрофных бактерий по станциям проведения мониторинга. Количество их в микробных ассоциациях с обрастателями соответствовало уровню, характерному для мезотрофных вод. В южной части наблюдается хроническое фекальное загрязнение. Наибольшая численность бактерий группы кишечной палочки обнаружена в южной части бухты, где она изменялась по глубине в диапазоне 3·103-6·103 КОЕ БГКП/см2, что может указывать на более интенсивное поступление стоков в этой части. Кроме того, здесь, а также в восточной части выявлено присутствие фекальных стрептококков (энтерококков), являющихся индикаторами поступления свежего фекального загрязнения. Их количество установлено на уровне 10 КОЕ/см2 обрастаний. По сравнению с другими частями бухты, западная часть оказалась наиболее чистой. Несмотря на достаточно высокую численность КОЕ БГКП в западной части бухты, фекальные стрептококки в образцах в этой части не обнаруживались, что указывает на отсутствие поступления свежего загрязнения в этом районе, а соответственно, на отсутствие антропогенной нагрузки. В коллекцию выделено 147 штаммов микроорганизмов с выраженными ферментативными свойствами. В сообществах эколого-трофических групп микроорганизмов преобладают псевдомонады и микроорганизмы с выраженными амилолитическими свойствами. Для выявления псевдомонад и энтеробактерий провели тест на оксидазу и каталазу. Большую часть коллекции составляют псевдомонады.


Таблица 8




Оксидаза +

Каталаза +

Оксидаза –

Каталаза +

Доля штаммов

31%

16%


В коллекции большую долю составляют микроорганизмы, обладающие выраженными амилолитическими свойствами. Рассматривая коллекционные штаммы по гидролитическим свойствам, можно сказать о том, что среди них большую часть составляют бактерии амилолитики, т.е. они синтезируют и выделяют в среду фермент – амилазу, который гидролизует крахмал.


Таблица 9



Ферменты

% штаммов

1

Лецитиназа

35,4

2

Амилаза

54,4

3

Казеиназа

53,1



___________________________________________________________________________