Цианобактерии - перспективные объекты биотехнологии и медицины

Автор: Искусных О.Ю., Искусных А.Ю., Искусных Д.О.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 4 (90), 2021 года.

Бесплатный доступ

Цианобактерии - древнейшие микроорганизмы, способные к фотосинтезу и азотфиксации. Широкая распространенность и высокая приспособляемость цианобактерий обеспечивается вторичными метаболитами различной химической природы. Среди них поликетиды, нерибосомные пептиды, небелковые аминокислоты, липополисахариды, алкалоиды, терпеноиды и другие с широким спектром биологической активности. В цианобактериях заключен огромный потенциал для открытия новых природных молекул, изучения путей их биосинтеза, разработки новых фармацевтических препаратов, их клинического применения. Преимущество цианобактерий как микробного источника для открытия лекарств заключается в экономии их культивирования с использованием простых неорганических питательных веществ по сравнению с другими микроорганизмами. Раскрытие потенциала цианобактерий требует применения передовых методов биотехнологии и синтетической биологии, что связано с необходимостью модификации вторичных метаболитов цианобактерий для получения широкого спектра ценных соединений. Биологическая очистка с применением микроводорослей - одно из наиболее перспективных направлений биотехнологии очистки сточных вод, характеризующееся высокой эффективностью, простотой, экологичностью. Проблемой остается получение штаммов, толерантных к высоким концентрациям углекислого газа и эвтофным условиям культивирования на животноводческих стоках. Сложность представляет также интеграция биотехнологий на основе цианобактерий в цикл очистки и переработки отходов животноводства. Работа в этом направлении в настоящее время продолжается. Использование методов современной биотехнологии позволит использовать цианобактерии для биодеградации загрязнений, в том числе отходов животноводства, производства эффективных нетоксичных и относительно недорогих лекарственных средств, способных преодолеть лекарственную резистентность и повысить эффективность лечения, а также наночастиц, молекулярного водорода, и решения других практических задач экологии, биотехнологии, медицины.

Еще

Цианобактерии, метаболиты, цианотоксины, наночастицы, спирулина, лекарства, отходы, биотехнология

Короткий адрес: https://readera.org/140290688

IDR: 140290688   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-4-70-77

Список литературы Цианобактерии - перспективные объекты биотехнологии и медицины

  • Чащин В.П., Гудков А.Б., Попова О.Н., Одланд И.О., Ковшов А.А. Характеристика основных факторов риска нарушений здоровья населения, проживающего на территориях активного природопользования в Арктике // Экология человека. 2014. № 1. С. 3-12.
  • Конторович А.Э., Коржубаев А.Г., Эдер Л.В. Прогноз глобального энергообеспечения: методология, количественные оценки, практические выводы // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление: сетевой журн. 2006. № 5. URL: http://www.vipstd.ru/gim/content/view/90/278/
  • Раскина Т.А., Пирогова О.А., Зобнина О.В., Пинтова Г.А. Показатели системы остеокластогенеза у мужчин с различными клиническими вариантами анкилозирующего спондилита // Современная ревматология. 2015. Т. 9. № 2. С. 23-27. doi: 10.14412/1996-7012-2015-2-23-27
  • Терещенко Ю.В. Трактовка основных показателей вариабельности ритма сердца // Новые медицинские технологии на службе первичного звена здравоохранения: материалы межрегиональной конференции. 2010. С. 3-11.
  • Shah S., Akhter N., Auckloo B., Khan I. et al. Structural diversity, biological properties and applications of natural products from cyanobacteria. A review // Mar. Drugs. 2017. № 15. P. 354. doi: 10.3390/mdl5110354
  • Иванова А.Е. Проблемы смертности в регионах Центрального федерального округа // Социальные аспекты здоровья населения. 2008. № 2. URL: http://vestnik.mednet.ru/content/view54/30/
  • ГОСТ 8.586.5-2005. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. М.: Стандартинформ, 2007. 143 c.
  • Linington R.G., Edwards D.J., Shuman C.F., McPhail K.L. et al. Symplocamide A, a Potent Cytotoxin and Chymotrypsin Inhibitor from the Marine Cyanobactenum Symploca sp.// J. Nt. Prod. 2008. № 7. P. 22-27. doi: 10.102 l/np070280x
  • Wang Q., Liu Y., Guo J., Lin S. et al. Microcystin-LR induces angiodysplasia and vascular dysfunction through promoting cell apoptosis by the mitochondrial signaling pathway// Chemosphere. 2019. № 218. Р. 438-448. doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.11.019
  • Pereira A.R., Kalea A.J., Fenleyb A.T., Byruma T. et al. The Carmaphycins: new proteasome inhibitors exhibiting an a, р-epoxyketone warhead from 2 marine cyanobacterium // Chembiochem. 2012. №13(6). Р. 810-817. doi: 10.1002/cbic.201200007
  • Elkobi-Peer S., Singh R. K., Mohapatra T. M., Tiwari S. P. et al. Aeruginosins from a Microcystis sp. // Bloom Material Collected in Varanasi, India. Nat. Prod. 2013. №76. P. 1187-1190. doi: 10.1021/np4001152
  • Bolatkhan K., Akmukhanova N.R., Zayadan B.K., Sadvakasova A.K. et al. Isolation and Characterization of Toxic Cyanobacteria from Different Natural Sources // Applied Biochemistry and Microbiology. 2017. №5 (7). Р. 754-760.
  • Uzair B., Tabassum S., Rehman S.F. Exploring marine ceanobacteria for lead compounds of pharmaceutical importance // Sci. World J. 2012. 179782.
  • Yu H.B., Glukhov E., Li Y., Iwasaki A. et al. Cytotoxic Microcolin Lipopeptides from the Marine Cyanobacterium Moores producers//J. Nat. Prod. 2019. № 82. P. 2608-26i9. doi: 10.1021/acs,jnatprod.9b00549
  • Cotter P.D., Ross R.P.,HillC. Bacteriocins - A viable alternative to antibiotics?//Nat. Rev. Mcrobial .2013. № 11. P. 95-105. doi: 10.1038/nrmicro2937
  • Mishra P., Singh V.P., Prasad S.M. Spirulina and its nutritional importance: A possible approach for development of functional food // Biochem. Pharmacol. 2014. № 3. Р. 171.
  • Minic S.L, Milcic M., Stanic-Vucinic D., Radibratovic M. et al. Phycocyanobilin, a bioactive tetrapyrrolic compound of blue-green alga Spirulina, binds with high affinity and competes with bilirubin for binding on human serum albumin // RSC Adc. 2015. № 5. P. 61787-61798.
  • Kumar J., Singh D., Tyagi M.B., Kumar A. Cyanobacteria: Applications in biotechnology // Cyanobacteria. 2019. Р. 327-346. doi: 10.1016/B978-0-12-814667-5.00016-7
  • Шевцов А.А., Дранников А.В., Востроилов А.В., Курчаева Е.Е. и др. Разработка технологии получения высокоэффективных полнорационных гранулированных комбикормов // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. №. 2 (84). doi: 10.20914/2310-1202-2020-2-137-145
  • Mirsasaani S.S., Hemati M., Dehkord E.S., Yazdi G.T. et al. Nanotechnology and nanobiomaterials in dentistry // Nanobiomaterials m Clinical Dentistry. 2019. P. 19-37. dor: 10.1016/B978-0-12-815886-9.00002-4
  • Vijayan S.R., Santhiyagu P., Ramasamy R., Arivalagan P. et al. Marine bionanotechnology // Enzyme Microb. Technol. 20Í6."№ 95. P. 45-57."
  • Patel V., Berthold D., Puranik P., Gantar M. Screening of cyanobacteria and microalgae for their ability to synthesize silver nanoparticles with antibacterial activitvity//Biotechnol. Rep. 2015. №5. P. 112-119. doi: 10.1016/j.btre.2014.'l2.001
  • Georgianna D.R., Mayfield S.P. Exploiting diversity and synthetic biology for the production of algal biofuels // Nature. 2012 № 488. P. 329-335. dor: 10.1038/naturell479
  • Лыткина Л.И., Шенцова Е.С., Коптев Д.В., Ситников Н.Ю. Биореактор с применением импеллерных мешалок для культивирования биомассы микроводорослей // Вестник ВГУИТ. 2019. Т. 81. №. 1. С. 32-35. doi: 10.20914/23101202-2019-1-32-35
Еще
Статья научная