Иван Георгиев Иванов биосинтез на галантамин от растителни in vitro системи на leucojum



бет1/11
Дата19.07.2016
өлшемі3.78 Mb.
түріАвтореферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ

ИНСТИТУТ ПО МИКРОБИОЛОГИЯ „СТЕФАН АНГЕЛОВ”


Иван Георгиев Иванов
БИОСИНТЕЗ НА ГАЛАНТАМИН ОТ РАСТИТЕЛНИ IN VITRO СИСТЕМИ НА LEUCOJUM AESTIVUM L.
АВТОРЕФЕРАТ

на дисертационен труд за присъждане на

образователна и научна степен „доктор”

Научна специалност: „Технология на биологично активните вещества” – 02.11.11.


Научен ръководител: Проф. д.т.н. Атанас Иванов Павлов

София, 2011 г.

Дисертационният труд съдържа 256 страници, включително 61 фигури и 48 таблици. Библиографията обхваща 306 заглавия, от които 4 на кирилица и 302 на латиница.

Дисертационният труд е обсъден и насочен за защита от заседание на Националния семинар по промишлена микробиология и микробни биотехнологии при Института по микробиология „Стефан Ангелов” – БАН (Протокол от 14.07.2011 г.).


Дисертантът работи в Института по микробиология „Стефан Ангелов”, отдел „Промишлена микробиология”, Лаборатория по промишлени биотехнологии гр. Пловдив.
Изследванията по дисертационния труд са проведени в Института по микробиология “Стефан Ангелов”, Лаборатория по промишлени биотехнологии гр. Пловдив и АгроБио Институт – гр. София

Защитата на дисертационния труд ще се състои на 14.10.2011г. от 11.00 часа в, на заседание на.

Материалите по защитата са на разположение на интересуващите се в библиотеката на

БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ

ИНСТИТУТ ПО МИКРОБИОЛОГИЯ „СТЕФАН АНГЕЛОВ”


Иван Георгиев Иванов
БИОСИНТЕЗ НА ГАЛАНТАМИН ОТ РАСТИТЕЛНИ IN VITRO СИСТЕМИ НА LEUCOJUM AESTIVUM L.
АВТОРЕФЕРАТ

на дисертационен труд за присъждане на

образователна и научна степен „доктор”
Научна специалност: „Технология на биологично активните вещества” – 02.11.11.
Научен ръководител:

Проф. д.т.н. Атанас Павлов


Официални рецензенти:

Доц. д-р. Дора Бешкова

Доц. д-р. Виолета Кондакова
София, 2011 г.

ИЗПОЛЗВАНИ СЪКРАЩЕНИЯ

±SD стандартно отклонение

2,4-D 2,4-дихлорфеноксиоцетна киселина

BAP 6-бензиламинопурин

CV% коефициент на вариабилност

EDTA етилендиаминтетраоцетната киселина

EtOH етанол

GAE еквиваленти галова киселина

GC-MS газхроматограф-масспектроскопия

HPLC високо ефективна течна хроматография

IC50 концентрация на алкалоиди, инхибираща 50% от активността на ацетилхолинестеразата

M+ характеристичен масов йон

MeOH метанол

MS Murashige and Skoog хранителна среда

NAA α-нафтилоцетна киселина

ROS активни кислородни радикали

Rt време на задържане

TLC тънкослойна хроматография

АСБ акумулирана суха биомаса

БМ биомаса

КТ културална течност

СБ суха биомаса

ТДК тирозин декарбоксилаза

ФАЛ фенилаланин амоняк лиаза



УВОД
През последните десетилетия за симптоматично лечение на болестта на Алцхаймер се прилага алкалоидът галантамин, изолиран и пречистван от растения – представители на семейство Amaryllidaceae (кокичеви). Голяма част от растенията с високо съдържание на галантамин, от които този алкалоид се добива за целите на фармацевтичната индустрия, са ендемични и/или с ограничено разпространение. В България основен източник на галантамин е Leucojum aestivum L. (блатно кокиче), като през 1989 г. е обявен за защитен вид и не се използва за промишлени цели.

Алтернатива на класическия начин за получаване на галантамин са растителните биотехнологии. По същество биосинтезът на биологично активни вторични метаболити в растителната тъкан е свързан с диференциацията й. От тази гледна точка културите от прорастъци (shoot) са перспективна технологична матрица. На тази база е възможно да се развие биотехнологичен процес, базиран на shoot органови култури на Leucojum aestivum L., култивирани в различни биореакторни системи, които осигуряват пълен контрол и управление на биосинтетичния процес, а това, от своя страна, води до получаване на високи добиви от целевите метаболити за кратък период, независимо от сезоните и географските ширини.


ЦЕЛ И ЗАДАЧИ НА ДИСЕРТАЦИЯТА

Основната цел на настоящата дисертационна работа е анализ на потенциала на shoot тип in vitro системите на Leucojum aestivum L. като продуценти на галантамин на базата на задълбочени физиологични, фитохимични и биоинженерни проучвания и въз основа на анализа на получените резултати да се предложи интегриран подход за получаване на този алкалоид.

Oт поставената цел са дефинирани и основните задачи на разработваната дисертационна работа, както следва:

1. Разработване на HPLC метод за анализ на галантамин, норгалантамин и ликорин в алкалоидни екстракти на shoot култури от L. aestivum.

2. Анализ на процеса на биосинтез на галантамин от shoot линия L. aestivum G 80 в култивационна система с временно разбъркване тип RITA®.

3. Анализ на процеса на биосинтез на галантамин от shoot линия L. aestivum G 80 в модифициран колонен биореактор с вътрешни секции.

4. Изследване на физиологичния отговор на shoot линия L. aestivum G 80 при елиситиране с метил жасмонат и жасмонова киселина.

5. Индуциране и селекция на високопродуктивни shoot линии L. aestivum.

6. Разработване на двуфазен метод за биосинтез на галантамин.


МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ



1. In vitro растителни системи. Shoot тип in vitro култура L. aestivum G 80; калусна линия L. aestivum LaR 67.

2. Индуциране на shoot тип in vitro системи от L.aestivum. Инициирането се осъществява чрез култивиране на калусна линия LaR 67 на MS хранителна среда, допълнена с 30 g/L захароза, 5.5 g/L агар, 1.15 mg/L NAA и 2.0 mg/L BAP.


3. Условия на култивиране. Дълбочинното култивиране се провежда в Ерленмайерови колби с обем 500 ml и работен обем от 200 ml, на клатачка (11 rad/s), при 26°С и фотопериод 16 h светло и 8 h тъмно.

Култивиране в култивационна система с временно рабъркване тип RITA®. Култивирането се извършва в RITA® апарати с оптимизирана MS хранителна среда (200 ml работен обем), режим на култивиране с 15 min период на разбъркване и 4, 6, 8, 10 и 12 h период на покой при различните експерименти и температура на култивиране съответно 18, 22, 26 и 30°С. Дебитът на входящия въздух за всяка RITA е 60 L/(L.h), фотопериод 16 h светло и 8 h тъмно. Продължителност на култивационния процес – 35 дни.



Култивиране в модифициран колонен биореактор с вътрешни секции. Култивирането се извършва в 1 L оптимизирана MS хранителна среда, при фотопериод 16 h светло и 8 h тъмно, с дебит на входящия въздух 9, 18 и 27 L/(L.h) и 18, 22 и 26°С температура на култивиране при различните експерименти.Продължителността на култивиране е 35 дни.

Двуфазно култивиране в модифициран колонен биореактор с вътрешни секции. Към биореактора е свързана колона с 10 g Amberlite XAD-4. Биореакторът е с работен обем 1 L оптимизирана MS хранителна среда. Култивирането се осъществява при 22°С; фотопериод 16 h светло и 8 h тъмно; дебитът на входящия въздух е 18 L/(L.h). Продължителността на култивиране е 35 дни. Втората фаза се включва на 14-ия, 21-ия и 28-ия ден при различните експерименти.

4. Елуиране на алкалоидите от адсорбционната смола. Елуирането се осъщесвява с подкислен метанол (1% 0.5M HCl).

5. Елиситиране. Елеситирането е проведено с използване на жасмонова киселина и метил жасмонат.



Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




©dereksiz.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет