Чхенкели, Вера Александровна. Биоэкологические аспекты изучения и использования биологически активных веществ дереворазрушающего гриба Coriolus Pubescens (Shum.: Fr.) Quel

Короткий опис

Чхенкели, Вера Александровна. Биоэкологические аспекты изучения и использования биологически активных веществ дереворазрушающего гриба Coriolus Pubescens (Shum.: Fr.) Quel : диссертация ... доктора биологических наук : 03.00.16.- Иркутск, 2006

ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
71:06-3/231

На правах рукописи УДК 582.282.237: 615.779: 663.1: 616.084
ЧХЕНКЕЛИ ВЕРА АЛЕКСАНДРОВНА
БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩЕГО ГРИБА CORIOLUS PUBESCENS (SHUM:FR.)QUEI.
Специальность 03.00.16 - Экология
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание учёной степени доктора биологических наук

1 паук !l
io 1 о Ai;>}] x К '’’ППЛР 7Ч A Т/" ?'ч ;)
4 ЬАК России II

Президиум ВАК Р<^с^
(решение от "fil"
I; присудил ученую степепь ДОКТЛРД If
■ {2-CtCU. .
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Б.Н. Огарков

Иркутск - 2006
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 17
1.1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БАЗИДИОМИЦЕТОВ - КСИ- ЛОТРОФОВ И ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ИХ ПОПУЛЯЦИЙ
К ОБИТАНИЮ В ЭКОСИСТЕМЕ
1.1.1. Общая характеристика базидиомицетов 17
1.1.2. Роль базидиальных грибов в болезнях леса 24
1.2. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ВЫСШИХ 42 ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИХ БАЗИДИАЛЬНЫХ ГРИБОВ
1.2.1 .Систематика высших дереворазрушающих грибов 42
1.2.2. Базидиальные грибы как источник питательных веществ 46
1.2.3. Биологически активные вещества дереворазрушающих 61 базидиомицетов
1.2.3.1. Ферментативная активность 62
1.2.3.2. Антимикробная и фунгистатическая активность 70
1.2.3.3. Противоопухолевая активность 77
1.2.3.4. Токсикогенная и психогенная активность 85
1.2.3.5. Гиполипидемическая, гипотоническая, гипогликемическая 88 и антиоксидантная активность
1.2.3.6. Биологически активные вещества базидиомицетов как средство ме- 91 дико - биологического воздействия в условиях экологического неблагопо¬лучия
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, ОБЪЁМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 99
2.1. Культивирование продуцента 102
2.2. Методы определения антимикробной активности 104 продуцента
2.3. Методы биохимического исследования биомассы продуцента и белково 108
- углеводных комплексов, получаемых биоконверсией лигноцеллюлозных отходов
2.4. Методы исследования химического состава отходов целлюлозно - бу- 111 мажной промышленности и белково - углеводных комплексов
2.5. Методы выделения и идентификации биологически активных веществ, 113 синтезируемых продуцентом
2.6. Метод определения интенсивности автолиза биомассы тест - культур 117
2.7. Методы выделения полисахаридов клеточной стенки продуцента и оп- 118 ределения их химического состава
2.8. Методические подходы к исследованию влияния полисахаридов на 120 функциональную активность иммунокомпетентных клеток человека
2.9. Токсикологические методы токсикологических исследований 121
2.10. Методы исследованияи влияния препарата Леван - 2 на рост мико- 124 бактерий in vitro
2.11. Моделирование воспалительного процесса и туберкулёзной инфек- 125 ции
2.12. Методические подходы к определению возможности использования 127 Левана - 2 для лечения и профилактики желудочно - кишечных заболева¬ний новорожденных телят
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ 129
ПРОДУЦЕНТА CORIOLUS PUBESCENS (SHUM.: FR.)QUEL
3.1. Изучение антибиотической активности гриба С. pubescens 130
3.2. Исследование динамики роста продуцента С. pubescens 136
3.3. Исследование природы антимикробной активности гриба 139 Coriolus pubescens
3.4. Исследование антимикробных веществ, синтезируемых 144 С. pubescens, на интенсивность автолиза клеток бактерий
3.5. Сравнительная оценка активности кориопубесцина в отношении 150 микроорганизмов, выделенных от больных хирургического профиля
3.6. Сравнительная оценка активности препарата, получаемого на основе 155 гриба С. pubescens, в отношении полирезистентных штаммов бактерий
3.7. Сравнительная оценка активности препарата, получаемого на основе 160 гриба С. pubescens, в отношении возбудителей заболеваний семейства Enterobacteriaceae
ГЛАВА 4. ТВЕРДОФАЗНАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ ГРИБА С. PUBESCENS И 164 УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ, ЦЕЛЛЮ- ЛОЗНО - БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ГЛАВА 5. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ 180
БИОТЕХНОЛОГИИ МЕТОДОМ ЖИДКОФАЗНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ ГРИБА С. PUBESCENS
ГЛАВА 6. ПОЛИСАХАРИДЫ ГРИБА С. PUBESCENS КАК НЕСПЕЦИ- 193 ФИЧЕСКИЕ СТИМУЛЯТОРЫ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
6.1. Выделение полисахаридов клеточных стенок С. pubescens 199
6.2. Изучение химического состава полисахаридных фракций 201
6.3. Исследование тенденций влияния полисахаридов клеточной стенки 202
С. pubescens на функциональную активность иммунокомпетентных клеток ГЛАВА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 207
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНГРЕДИЕНТА ЛЕВАН -1
НА БРОДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
7.1. Использование технологического ингредиента при производстве 207
хлебопекарных дрожжей
7.1.1 .Особенности производства прессованных хлебопекарных дрожжей 208
и методы борьбы с посторонней микрофлорой
7.1.2. Исследование возможности использования технологического ингредиента Леван - 1 при производстве хлебопекарных дрожжей
218
222
234
248
248 252 252
256
256 261 266
270
271
7.1.3. Изучение влияния технологического ингредиента Левана - 1 на процесс ферментации в полупромышленных условиях
7.1.4. Изучение влияния Левана - 1 на показатели качества дрожжей в промышленных условиях
7.1.5. Определение видового состава физиологических групп микроорганизмов - вредителей дрожжевого производства
7.1.6. Исследование влияния технологического ингредиента на различные виды микроорганизмов - представителей посторонней микрофлоры дрожжевого производства
7.2. Использование технологического ингредиента при производстве спирта
ГЛАВА 8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОДУЦЕНТА С. PUBESCENS В ВЕТЕРИНАРИИ 8.1.Определение возможности использования антимикробного препарата на основе С. pubescens для лечения и профилактики желудочно - кишечных заболеваний новорождённых телят
8.2. Токсико - биологические свойства продуцента С. pubescens и анти¬микробного препарата, получаемого на его основе
8.2.1. Исследование токсико - биологических свойств гриба Coriolus pubescens
8.2.2. Исследование острой токсичности антибактериального препарата Леван - 2
8.2.3. Определение местно - раздражающего и сенсибилизирующего действия гриба С. pubescens и препарата Леван - 2
8.2.4. Гистологическое исследование внутренних органов животных, подвергавшихся воздействию гриба С. pubescens и препарата Леван - 2
8.3. Исследование лечебной эффективности препарата Леван - 2 при
желудочно - кишечных заболеваниях новорождённых телят
ГЛАВА 9. МЕДИКО - БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 278
АНТИМИКРОБНОГО ПРЕПАРАТА, ПОЛУЧАЕМОГО
НА ОСНОВЕ С. PUBESCENS
9.1. Исследование противовоспалительной активности препарата Леван - 2 278
9.2. Исследование противотуберкулёзной активности антимикробного 280 препарата
ВЫВОДЫ 291
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 294
ЛИТЕРАТУРА 296
ПРИЛОЖЕНИЯ 353

Список літератури

выводы
1. Дереворазрушающий гриб С. pubescens штамм 0663 обладает высо¬кой антимикробной активностью в отношении грамположительных и грамот- рицательных бактерий, не оказывает антибиотического действия на микроми- цеты родов Aspergillus, Penicillium, Chephalosporium и актиномицеты родов Nocardia, Sporobolomyces, проявляет стимулирующее действие на рост дрож¬жей родов Candida, Trichosporon, Hansenula, Torula, Saccharomyces, Cryptococ¬cus.
2. Химиотерапевтическими агентами, способными подавлять пато¬генные бактерии in vitro, являются синтезируемые продуцентом терпеноиды - полипореновая кислота С и кориопубецин. Минимальная подавляющая концен¬трация (МПК) кориопубесцина составляет 4х 10'4 мг /мл, МПК полипореновой
л
кислоты С - 4x10" мг/мл.
3. Механизм бактерицидного действия антимикробных препаратов и технологического ингредиента, получаемых на основе гриба С. pubescens, оп-ределяется механизмом действия вторичных метаболитов, синтезируемых про-дуцентом.
4. Культуральная жидкость, получаемая при культивировании проду¬цента С. pubescens, увеличивает интенсивность автолиза клеток бактерий - воз¬будителей гнойно - воспалительных заболеваний - в более значительной степе¬ни, чем антибиотики пенициллиновой и цефалоспориновой групп. Её бактери¬цидное действие заключается в ингибировании синтеза клеточной стенки бак¬терий, в ответ на которое происходит лизис клетки под действием автолизинов.
5. Гриб С. pubescens является малопатогенным для млекопитающих. Согласно гигиенической классификации производственных штаммов микроор-ганизмов, исследованный штамм относится к третьему классу опасности.
6. Антибактериальный препарат Леван - 2, получаемый на основе про-дуцента, малотоксичен, ЛД50 составляет 50 ОООмг/кг и близка к пороговой в ост¬ром опыте по общетоксическому и дисбиотическому эффектам действию, ме-
стно- раздражающее и аллергенное действие препарата является слабо выра-женным.
7. Твердофазная ферментация (ТФФ) лигноцеллюлозных отходов дере-вообрабатывающей промышленности с использованием гриба С. pubescens приводит к их утилизации с образованием безопасных белково - углеводных комплексов (БУК), которые представляют смесь выросших грибов и неутилизи- рованного субстрата, обогащённых протеином, липидами, витаминами. Дест¬рукция отходов приводит к снижению содержания целлюлозы и лигнина на 17,51 и 11,64 %, соответственно.