Анотація до роботи:

Тимчик О.В. Фізико-хімічні і біологічні властивості ландоміцину Е і його продукування культурою Streptomyces globisporus 3-1. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07. – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім.Д.К.Заболотного НАН України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню фізико-хімічних і біологічних властивостей нового протипухлинного антибіотика ландоміцину Е і його біосинтезу високоактивним штамом S. globisporus 3-1.

В роботі запропоновано середовище з кукурудзяною мукою і параметри вирощування штаму 3-1 в лабораторному ферментері як основу для розробки біотехнології одержання ландоміцину Е. Ландоміцин Е інтенсивно синтезується у фазі експоненціального росту культури паралельно із накопиченням біомаси міцелію, засвоєнням глюкози і поглинанням розчиненого кисню. Глюкоза в концентраціях 1 - 4 % не впливає на синтез ландоміцину Е штамом 3-1.

Встановлено, що при довготривалому вирощуванні культури штаму 3-1 продуцента ландоміцину Е на соєвому середовищі і зберіганні етанольних розчинів ландоміцину Е молекула останньогo дегідратується і перетворюється в сполуку фіолетового кольору із зміненими фізико-хімічними властивостями - максимумом поглинання і хроматографічною рухливістю. Нативна форма ландоміцину Е проявляє вищу антибіотичну активність до грампозитивних мікроорганізмів. LD₅₀ антибіотика для лабораторних мишей та щурів становить 75 мг/кг маси тварин. Ландоміцин Е проявляє слабку мутагенну активність в умовах метаболітної активації на штамах S. typhіmurium TA98 і TA100.

Виявлено високу чутливість міцелію штаму 3-1 і спор штаму Spo1 до летальної дії стрептоміцину і ландоміцину Е, відповідно. Концентрація даних антибіотиків 5 мкг/мл знижує рівень виживання вказаних вище штамів на 6,5 порядків.

Показано стійкість штаму 3-1 і високу чутливість штаму Spo1 до ультрафіолетотового випромінювання і метилметансульфонату, що вказує на пошкодження систем репарації піримідинових димерів і алкільованих основ в останнього.

1. Показано, що оптимальним для продукування ландоміцину Е культурою S. globisporus 3–1 є кукурудзяне середовище, на якому спостерігається максимальне накопичення антибіотика на 48 год ферментації (200 мг/л) у порівнянні із соєвим і пептонно – дріжджовим середовищами. Глюкоза в концентраціях 1 - 4 % не пригнічує біосинтез ландоміцину Е.

2. Встановлено, що ландоміцин Е інтенсивно синтезується у фазі експоненціального росту культури паралельно із накопиченням біомаси міцелію, засвоєнням глюкози і поглинанням розчиненого кисню.

3. Виявлено високу чутливість міцелію штаму 3-1 і спор штаму Spo1 до летальної дії стрептоміцину і ландоміцину Е відповідно. Концентрація даних антибіотиків 5 мкг/мл знижує рівень виживання вказаних вище штамів на 6,5 порядків.

4. Показано стійкість штаму 3-1 і високу чутливість штаму Spo1 до ультрафіолетотового випромінювання і метилметансульфонату, що вказує на пошкодження систем репарації піримідинових димерів і алкільованих основ в останнього.

5. Вивчено антибіотичний спектр нативного ландоміцину Е та його дегідратованої сполуки фіолетового кольору до ряду грампозитивних та грамнегативних бактерій і дріжджів. Ландоміцин Е проявляє антибіотичну активність по відношенню до грампозитивних мікроорганізмів, особливо представників порядку Actinomycetales. Нативний ландоміцин Е є більш біологічноактивним, ніж його дегідратована форма.

6. Виявлено, що при тривалому (7 добовому) вирощуванні активного продуцента ландоміцину Е культури S. globisporus 3-1 на соєвому середовищі, а також при довготривалому (6 місяців) зберіганні розчинів ландоміцину Е в етанолі молекула останньогo втрачає молекулу води (дегідратація) і перетворюється в сполуку фіолетового кольору із зміненими фізико-хімічними властивостями - максимумом поглинання і хроматографічною рухливістю.

7. Встановлено, що LD₅₀ ландоміцину Е для мишей та щурів альбіносів становить 75 мг/кг маси тварин. Показано слабу мутагенну активність ландоміцину Е на штамах S. typhіmurium TA 98 і TA 100 в умовах метаболітної активації.

Публікації автора:

1. Мацелюх Б.П., Тимчик О.В., Мацелюх А.Б. Вплив умов вирощування Streptomyces globisporus 3-1 на продукування ландоміцину Е // Мікробіол. журн., - 2005. - т.69. - № 4. - С. 37 - 44 (здобувачем особисто вивчено динаміку продукування ландоміцину Е на соєвому та кукурудзяному середовищах при культивуванні штаму у ферментері, визначено вміст глюкози в культуральній рідині протягом 48 год культивування).

2. Тимчик О.В., Мацелюх Б.П. Токсичність полікетидного антибіотика ландоміцину Е на моделях лабораторних тварин // Наук. вісник Ужгород. ун-ту, Cерія Біологія. - 2004. – Випуск 15. - С. 68 - 70 (здобувачем особисто екстраговано і очищено ландоміцин Е, проведено відбір лабораторних тварин, годування мишей та щурів, статистичну обробку отриманих результатів).

3. Тимчик О.В., Мацелюх Б.П., Лаврінчук В.Я. Чутливість Streptomyces globisporus 3-1 - високоактивного продуцента ландоміцину Е до власного та інших полікетидних антибіотиків // Мікробіол. журн., - 2004. – т.66, № 2. - С. 69 - 73 (здобувачем особисто екстраговано ландоміцин Е та інші метаболіти, досліджено чутливість штаму 3-1 до ландоміцину Е, доксорубіцину, тетрацикліну і олеандоміцину)

4. Тимчик О.В., Поліщук Л. В., Мацелюх Б.П., Лаврінчук В.Я. Морфологічні, фізіологічні та культуральні ознаки мутантів Streptomyces globisporus 1912 // Наук. вісник Ужгород. ун-ту, Cерія Біологія. - 2005. - Випуск 16. - С. 68 - 70 (здобувачем особисто вивчено біохімічні та фізіологічні особливості штамів S. globisporus 3-1 та Spo1).

5. Лаврінчук В.Я, Мацелюх, Б.П, Тимчик О.В. Деякі властивості надчутливого до ультрафіолету мутанта Streptomyces globisporus 1912 // Мікробіол. журн., – 2004. – т.66, №4.- С. 28 – 31 (здобувачем особисто вивчено чутливість штаму 3-1 до мутагенів)

6. Тимчик О.В. Чутливість штаму Streptomyces globisporus 1912 до власного та інших антибіотиків // Міжнародна науково - практична конференція Шевченківська весна - 2004. - Збірник тез. - Київ. - 2004. - С. 45 - 46.

7. Тимчик О.В. Чутливість штаму Streptomyces globisporus 3-1 до власного та інших антибіотиків // ІІІ (X) зізд Товариства мікробіологів України. - Збірник тез. - Одеса. - 2004. - С. 340.

8. Лаврінчук В.Я, Мацелюх Б.П., Тимчик О.В. Високочутливі до ультрафіолету мутанти Streptomyces globisporus 1912 і їх класифікація за допомогою метилметансульфонату, азотистої кислоти та перекису водню // ІІІ (X) зізд Товариства мікробіологів України. - Збірник тез. - Одеса. - 2004. - С. 323.