Obiectele biotehnologiei și funcțiile biotehnologice ale acestora
Protozoare în biotehnologie
Protozoarele se numără printre obiectele non-tradiționale ale biotehnologiei. Până de curând, acestea au fost utilizate numai ca o componentă a nămolului activ în cazul tratării biologice a apelor reziduale. În prezent, au atras atenția cercetătorilor ca producători de substanțe biologic active.
În această calitate, este mai rațional să se folosească protozoare cu viață liberă, care posedă diverse capacități biosintetice și, prin urmare, răspândite în natură.
Întrucât metabolismul lipidic al protozoarelor are o relativă labilitate, au fost studiate căile de reglementare a acesteia. Aplicarea cel mai simplu convențional în receptor microbiologie spori biosintezei lipidelor prin reducerea conținutului sursei de azot mediu și creșterea conținutului sursei de carbon a dus la o decelerare bruscă sau oprirea creșterii culturilor. Pentru a crea condiții de biosinteză a lipidelor direcțional în mediul de cultură a fost adăugat flagelate precursorii și stimulenți ai biosintezei lipidelor: malonat, citrat, succinat, tsitidinnukleotidy în combinație cu un regim de aerare specific.
Cercetătorii ruși au un preparat semisintetic solubil în apă - astazilid care reprezintă un set de esteri ai zaharozei cu acizi grași, izolate anterior de la A. longa. Diferite modele au fost folosite pentru a studia activitatea și mecanismul de acțiune al acestui medicament: membranele lipidice bistratificate (BLM), cultura monostrat de vițel de rinichi și carcinomul ovarian uman, celulele imune - macrofagelor peritoneale. Sa constatat că astazilida determină o creștere a conductivității, a tensiunii superficiale, precum și o scădere a stabilității electromecanice a BLM.
Datele obținute sugerează că efectele fiziologice ale medicamentului se bazează pe efectul său semnificativ asupra membranei active. Astazilida prezintă proprietăți ușoare de detergent. Este posibil ca o creștere a conductivității și a unei anumite destabilizări a membranelor celulare să deschidă calea pentru penetrarea celulelor Ca2 + și a altor ioni care joacă un rol-cheie în reglarea metabolismului. Studiind astazilida acțiune pe culturi de celule de vițel rinichi, sa constatat că creșterile de droguri, indicele mitotic al celulelor, reduce polimorfismul lor, îmbunătățește proprietățile adezive ale culturii, oferă mai aderente la substrat și creșterea contactelor intercelulare.
De droguri nu a avut efect citotoxic direct asupra culturii de celule tumorale, și efectul său antitumoral, 8 tulpini studiate pe tumorile transplantabile de șoareci și șobolani a fost realizat prin intermediul sistemului imunitar. Astazilid a acționat în principal asupra imunității celulare, determinând o creștere a activității fagocitare a macrofagelor peritoneale, crescând capacitatea de a induce dezvoltarea hipersensibilității de tip întârziat, iar unele alți indicatori. Medicamentul a împiedicat moartea a 60-80% din animalele infectate cu infecții bacteriene (E. coli, Ps. Aerugenosa), precum și cu leishmania. Un alt grup de substanțe biologic active de protozoare sunt polizaharidele.
Varietatea polizaharidelor sintetizate de protozoare este destul de mare. De interes deosebit este paramilonul, care este caracteristic flagelurilor euglenoide. Reprezentanții genurilor Astasia și Euglena sunt capabili de supra-sintetizarea paramilonei, care reprezintă mai mult de 50% din reziduurile de celule uscate. Această polizaharidă este studiată ca un stimulent al sistemului imunitar al mamiferelor. În experimentele noastre, paramilonul A. longa a avut un efect pronunțat antitumoral. Acționând indirect prin sistemul imunitar, paramilonul inhibă creșterea cu 60% a sarcomului 180 și reduce incidența adenocarcinomului Ehrlich. Erlich adenocarcinom nu a inoculat la 50- 60% din șoareci care a fost administrat la doze de profilactică a paramilon 3 și 30 mg / kg greutate corporală a animalului. Paramilonul, izolat din A. longa, este practic netoxic. Efectul imunomodulator pronunțat și toxicitatea redusă a acestui preparat sunt o condiție prealabilă pentru studiul său aprofundat în combinație cu medicamente antitumorale directe, radioterapie și alți adjuvanți.
În prezent, lumea acordă o importanță deosebită producției de glucani, nu numai pentru scopuri medicale, ci și pentru industria alimentară și textilă. Până în prezent, glucani au fost obținuți din culturi de bacterii sau alge. Euglenidele sunt una dintre cele mai promițătoare surse ale acestei substanțe. polizaharide structurale care alcatuiesc membranele celulare ale protozoare, - un heteropolizaharide conținând glucoză, manoză, xiloză, arabinoză, riboza, galactoză, ramnoză, fructoză, glucozamina. Cele mai caracteristice heteropolozaharide sunt arabinogalactanii, D-galacto-D-mannanul, fosfonoglucanii și alții.
De mare interes este elucidarea relației antigenice dintre speciile nepatogene și patogene ale tripanosomidei umane. S-a stabilit că atunci când polizaharidele sunt introduse în șoareci din culturi de protozoane nepatogene - Herpetomonas sp. și Crithidia fasciculata - a crescut rezistența animalelor la T. cruzi, agentul cauzal al bolii Chagas la om. Disponibilitatea imunologice reacții încrucișate între diferite tipuri de polizaharide a fost baza pentru a concluziona că generalitatea dintre substanța antigenică nu se datorează structurii polimerului și monomerilor individuali sau oligomeri ai aceeași structură chimică.
Biomasa de protozoare conține până la 50% proteine. Valoarea sa biologică ridicată constă în faptul că acesta conține toți aminoacizii esențiali, precum și cu deținerea de aminoacizi liberi în ordinea de mărime mai mare decât în biomasa microalgelor și bacterii din carne. Acest lucru demonstrează posibilitățile largi de utilizare a protozoarelor libere de viață ca sursă de proteine furajere.
Alte capitole ale secțiunii: