Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 59, № 1 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Сурфактин: биологическая активность и возможность применения в сельском хозяйстве (обзор)

Кисиль О.В., Трефилов В.С., Садыкова В.С., Зверева М.Э., Кубарева Е.А.

Аннотация

Обобщена и проанализирована актуальная информация о сурфактине – циклическом липопептиде, одном из наиболее изученных микробных биосурфактантов. Представлены механизм биосинтеза сурфактина, спектр его природных и синтетических изоформ, биологическая активность сурфактина и его роль в регуляции процессов жизнедеятельности продуцентов. Продемонстрирован потенциал использования сурфактина и биопрепаратов, полученных на основе бактерий рода Bacillus – продуцентов сурфактина, для защиты и стимуляции иммунитета растений.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):3-16
pages 3-16 views

Механизмы ростстимулирующего и защитного действия эндофитных PGP-бактерий в растениях пшеницы при воздействии засухи (обзор)

Ласточкина О.В., Аллагулова Ч.Р.

Аннотация

Обзор посвящен анализу и систематизации современных данных об участии эндофитных ростстимулирующих (PGP)-бактерий в регуляции роста, развития, формировании урожая и стрессоустойчивости культурных растений, главным образом яровой пшеницы, являющейся ведущей в мире хлебной культурой. Описаны сведения о взаимодействии растений с PGP-бактериями в норме и при воздействии засухи. Особое внимание уделено молекулярным механизмам регуляции PGP-бактериями растительного метаболизма в норме, а также их роли в снижении негативных последствий засухи, достигаемом путем модуляции в растениях различных процессов, в частности водного обмена, минерального питания, активации антиоксидантной и осмопротекторной систем. При этом важную роль играет способность PGP-бактерий продуцировать различные метаболиты, обладающие свойствами биологически активных веществ, например, веществ с антимикробной и гормональной активностью, ферментов и других соединений. Приведены сведения об эндофитном микробиоме пшеницы, выяснение функциональной активности которого необходимо для разработки эффективных и безопасных стратегий практического применения эндофитов с целью максимальной реализации адаптационного и продуктивного потенциала пшеницы в меняющихся условиях среды.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):17-37
pages 17-37 views

Антифунгальная и реактивирующая активность нового глицин/гистидин-богатого линейного пептида из колосьев пырея ползучего (Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski)

Рязанцев Д.Ю., Ходжаев Е.Ю., Куварина А.Е., Барашкова А.С., Рогожин Е.А.

Аннотация

Из колосьев пырея ползучего (Elytrigia repens L.) комбинацией методов твердофазной экстракции, аффинной хроматографии и аналитической обращено-фазовой ВЭЖХ был выделен новый линейный пептид, не содержащий в своей структуре остатков цистеина. Идентификация его первичной структуры методом автоматической ступенчатой деградации по Эдману позволила выявить наличие нескольких полиглициновых участков, состоящих из 6-8 остатков каждый, между которыми локализованы короткие фрагменты, состоящие из полярных аминокислотных остатков. С-концевой фрагмент молекулы представляет собой положительно заряженный сайт, обогащенный остатками аргинина и гистидина. Особенности структуры данного пептида определяют его функциональность. Так, проверка наличия антимикробных свойств у его рекомбинантного аналога, полученного путем гетерологической экспрессии синтетического гена в прокариотической системе, позволила определить минимальную подавляющую концентрацию (МПК), а то получается московская пивоваренная компания тестируемых культур грибов лишь при достаточно высоких действующих концентрациях (52–104 мкМ). Однако соединение обладало регуляторными свойствами: при концентрации 25 мкМ отмечен реактивирующий эффект, обеспечивающий повышение уровня выживаемости пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-1200) к УФ-облучению. Полученные данные расширяют представление о функциональных особенностях защитных пептидов растений необычного структурного типа.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):38-45
pages 38-45 views

Новые ингибиторы панкреатической α-амилазы из Rhaponticum uniflorum

Оленников Д.Н., Кащенко Н.И.

Аннотация

Основной стратегией лечения сахарного диабета является контроль постпрандиального уровня глюкозы, в связи с чем α-амилаза поджелудочной железы, гидролизующая сложные углеводы, является важной ферментативной мишенью для научных исследований. В настоящем исследовании водный экстракт и его этилацетатная фракция (ЭАФ) из семян Rhaponticum uniflorum оказывали выраженный ингибиторный эффект на активность панкреатической α-амилазы человека. В результате хроматографического разделения из ЭАФ впервые были выделены и охарактеризованы 16 метаболитов, включая 4-О-, 5-О-, 3,4-ди-О-, 3,5-ди-О-, 4,5-ди-О-кофеилхинная кислота, 6-гидроксилютеолин 7-О-глюкозид, раунозид В, лютеолин 7-О-(6"-О-кофеил)-глюкозид, лютеолин, картамозид, картамогенин, трахелозид, изоферулоил-серотонин, 20-гидроксиэкдизон, 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон и новое природное соединение, которое представляло собой картамогенин 4-О-(6"-О-ацетил)-β-D-глюкопиранозид (6"-О-ацетил-картамозид). Данные количественной ВЭЖХ указывали на различное распределение индивидуальных компонентов между эндоспермом и кожурой семени. Исследование влияния соединений на активность панкреатической α-амилазы человека показало, что некоторые флавоноиды, кофеилхинные кислоты, лигнаны и производные серотонина оказывали выраженное ингибиторное действие. Полученные результаты подтверждают вывод о том, что семена Rhaponticum uniflorum могут быть полезным природным источником для разработки средств, ингибирующих α-амилазу.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):46-55
pages 46-55 views

Иммобилизация глюкозооксидазы на микросферах альгината натрия

Стадольникова П.Ю., Тихонов Б.Б., Прутенская Е.А., Сидоров А.И., Сульман М.Г.

Аннотация

Глюкозооксидаза из Aspergillus niger была иммобилизована посредством ковалентной сшивки на поверхности альгинатных микросфер, полученных методом эмульгирования/внутреннего гелеобразования. Проведено сравнение каталитических свойств свободного и иммобилизованного фермента. Размер полученных микросфер составил менее 200 мкм. В инфракрасных Фурье-спектрах диффузионного отражения полупродуктов синтеза биокатализатора были выявлены пики, соответствующие образованным ковалентным связям между ферментом и носителем. Эксперименты показали, что иммобилизованный фермент имел активность на 40% ниже, чем свободная глюкозооксидаза, но при этом обладал активностью в более широком диапазоне температур. Кинетические параметры для нативной глюкозооксидазы: Vmax – 0.341 ммоль/л·мин, Km – 5.41 ммоль/л; для иммобилизованной – 0.203 ммоль/л·мин и 11.43 ммоль/л соответственно; биокатализатор теряет менее 25% активности за 5 циклов повторного использования. Синтезированный биокатализатор может быть использован в пищевой промышленности качестве хлебопекарного улучшителя, в химической и фармацевтической промышленности для получения глюконовой кислоты, а также в аналитической химии для определения концентрации глюкозы.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):56-64
pages 56-64 views

Влияние экзогенных ИУК и БАП на метаболизм клеток зоны адгезии у корней проростков гороха (Pisum sativum L.) в начальные периоды взаимодействия с Rhizobium leguminosarum bv. viceae

Макарова Л.Е., Акимова Г.П., Ищенко А.А., Бизиков П.А., Копытина Т.В.

Аннотация

Исследовали действие экзогенных 10–11 М индолил-уксусной кислоты (ИУК) и 10–9 М 6-бензиламинопурина (БАП) на метаболизм клеток в зоне адгезии корня этиолированных проростков гороха, расположенной на расстоянии 5–15 мм от его апекса, через 1 и 24 ч после инокуляции бактериями Rhizobium leguminosarum bv. viceae. Сравнивали инокулированные ризобиями проростки, не подверженные действию ИУК и БАП (контроль) и выросшие на растворах этих фитогормонов. Данные по активности растворимых и связанных с клеточными стенками пероксидаз и полифенолоксидаз, концентрации в тканях пероксида водорода (H2O2), оксида азота (NO), общего содержания растворимых фенольных соединений и флавоноидов (экстрагируемых этилацетатом и н-бутанолом) и нерастворимых фенольных соединений показали усиление защитных ответов в клетках зоны адгезии при действии экзогенной ИУК и их ослабление при действии БАП. Выявленные изменения в метаболизме клеток зоны адгезии объясняют причину положительного влияния на нодуляцию экзогенного БАП и ингибирования этого процесса при действии экзогенной ИУК

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):65-73
pages 65-73 views

Новый метод экспресс-детекции антибиотикорезистентности

Плескова С.Н., Лазаренко Е.В., Судакова И.С., Крюков Р.Н., Безруков Н.А.

Аннотация

В работе использовался режим осцилляции атомно-силового микроскопа (АСМ) для создания системы высокочувствительной детекции антибиотикорезистентности в режиме реального времени. Такой режим позволяет оценить чувствительность или резистентность грамотрицательных (Escherichia coli) и грамположительных (Staphylococcus aureus) бактерий к антибиотику за 15–30 мин. В основе аналитического сигнала (изменения амплитудно-частотных характеристик кантилевера) лежит метаболическая активность бактерий. Бактерии, высаженные на кантилевер, вызывали его колебания с высокой амплитудой. В случае если бактерии чувствительны к антибиотику, амплитуда статистически значимо падала в течение 15–30 мин, если бактерии резистентны, то амплитуда либо не изменялась, либо увеличивалась. Полученные результаты сопоставимы с диско-диффузионным методом.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):74-80
pages 74-80 views

Метод количественного определения активного рецептора бета-лактамных антибиотиков BlaR-CTD для биоаналитического применения

Серченя Т.С., Семижон П.А., Счесленок Е.П., Горбачева И.В., Вашкевич И.И., Свиридов О.В.

Аннотация

Разработана биоаналитическая сэндвич-система для количественного определения рекомбинантного рецептора бета-лактамов BlaR-CTD, обладающего лигандсвязывающей активностью и иммунореактивностью. В этой тест-системе BlaR-CTD из биологической жидкости или калибровочной пробы связывается за счет рецепторного сайта с иммобилизованным в лунке микропланшета ампициллином, а через эпитопы периферической структуры взаимодействует со специфическими поликлональными антителами. Аналитическая чувствительность метода оказалась равной 2 нг/мл, рабочий диапазон составил 5–215 нг/мл. Проведен мониторинг биологической активности и дана оценка стабильности BlaR-CTD в процессах его гетерологической экспрессии, выделения и приготовления реагентных форм. Получен высокоочищенный рекомбинатный рецептор бета-лактамов BlaR-CTD. Показано, что этот белок обладал достаточно высокой устойчивостью к денатурации хаотропными агентами (мочевина и гуанидингидрохлорид) и стабилен в широком диапазоне рН среды. Кроме того, предложены конструкции и методики применения конкурентных систем для биоанализа бета-лактамных антибиотиков, основанные на рецепторных и антигенных свойствах BlaR-CTD, в микропланшетах (аналитическая чувствительность 0.02 нг/мл, IC50 = 0.28 нг/мл) и на хроматографических тест-полосках (предел обнаружения 1–2 нг/мл).

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):81-95
pages 81-95 views

Разработка поляризационного флуоресцентного иммуноанализа сульфатиазола и его применение для тестирования меда

Нестеренко И.С., Гендриксон О.Д., Смирнова Н.И., Еремин С.А., Сотников Д.В.

Аннотация

Разработан поляризационный флуоресцентный иммуноанализ (ПФИА) для выявления остаточных количеств антибактериального препарата сульфатиазола из класса сульфаниламидов, применяемого для профилактики и лечения инфекционных заболеваний пчел. Определены условия проведения ПФИА, обеспечивающие достижение высоких аналитических характеристик. Продолжительность ПФИА составляла 5 мин, предел обнаружения – 3 нг/мл. Показана высокая селективность ПФИА по отношению к сульфатиазолу; коэффициенты перекрестного реагирования для других сульфаниламидов не превышали 3%. Подтверждена эффективность обнаружения сульфатиазола разработанным ПФИА в пробах меда, для тестирования которых выбрана оптимальная методика пробоподготовки. Полученные результаты демонстрируют возможности использования разработанного иммуноанализа для быстрого и чувствительного контроля качества и безопасности меда.

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):96-102
pages 96-102 views

Владимир Петрович Вейко (14.12.1952–22.10.2022 гг.)

Прикладная биохимия и микробиология. 2023;59(1):103-104
pages 103-104 views