ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ БИОСИНТЕТИЧЕСКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ГИПОКСИИ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ
(Стр. 168-171)
Аллаяров Рамиль Камильевич
Степанова Надежда Николаевна
Моргунов Григорий Игоревич
Камзолова Светлана Владиславовна
Подробнее об авторах
Аллаяров Рамиль Камильевич
аспирант
ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН Степанова Надежда Николаевна магистрант
ФГБУН Пущинский государственный естественнонаучный институт Моргунов Григорий Игоревич студент 1 курса
Институт космических технологий Российского университета дружбы народов Камзолова Светлана Владиславовна канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории аэробного метаболизма микроорганизмов
ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН
ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН Степанова Надежда Николаевна магистрант
ФГБУН Пущинский государственный естественнонаучный институт Моргунов Григорий Игоревич студент 1 курса
Институт космических технологий Российского университета дружбы народов Камзолова Светлана Владиславовна канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории аэробного метаболизма микроорганизмов
ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН
Нажимая на кнопку купить вы соглашаетесь с условиями договора оферты
Аннотация:
При проведении длительных космических экспедиций увеличивается риск развития у экипажа космического корабля гипоксических и стрессовых состояний. Высказывается предположение, что янтарная кислота (ЯК), α-кетоглутаровая кислота (КГК), трео-Ds-изолимонная кислота (ИЛК) и пальмитолеиновая кислота (ПОК) обладают антигипоксическим и антиоксидантным действием, способствуют максимальному использованию поступающего в организм кислорода, увеличивают выработку энергетических субстратов и защищают внутренние органы от патологических изменений. Узким местом на пути внедрения этих простых, нетоксичных и доступных по цене препаратов является отсутствие в стране производства кислот необходимого качества, природного конформерного и изомерного состава. Химически синтезированные препараты характеризуются плохим качеством и высокой стоимостью. Целью данной работы является обзор биотехнологий получения органических кислот, разрабатываемых в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН (ИБФМ РАН), как основы для создания новых препаратов для профилактики и лечения гипоксии у космонавтов. Материалы и методы: Проводилась разработка биотехнологий получения ИЛК, КГК и ЯК из рапсового масла с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica; скрининг штаммов дрожжей для выявления потенциальных продуцентов ПОК. Результаты: Предложены способы получения ИЛК, КГК и ЯК с концентрацией свыше 70 - 100 г/л, приемлемой для промышленной реализации. Впервые показана принципиальная возможность микробиологического синтеза пальмитолеиновой кислоты с использованием дрожжевых организмов, которая при достаточном масштабе производства может найти широкое применение в медицине как мощный антиоксидант. Заключение: Результаты данной работы могут быть использованы для разработки оригинальных принципиально новых препаратов на основе биосинтетических органических кислот для профилактики и лечения гипоксии в условиях длительных космических экспедиций. Разрабатываемые технологии не имеют аналогов в Российской Федерации и в мире.
Образец цитирования:
Аллаяров Р.К., Степанова Н.Н., Моргунов Г.И., Камзолова С.В., (2016), ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ БИОСИНТЕТИЧЕСКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ГИПОКСИИ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ. Бизнес в законе. Экономико-юридический журнал, 6 => 168-171.
Список литературы:
Aurich A., Specht R., Müller R.A., Stottmeister U., Yovkova V., Otto Ch., Holz M., Barth G., Heretsch Ph., Thomas F.A., Sicker D., Giannis A. Microbiologically produced carboxylic acids used as building blocks in organic synthesis //In: Reprogramming Microbial Metabolic Pathways, Wang X, Chen J, Quinn P (Eds.), Springer-Dortrecht-Heidelberg, New York-London. - 2012. - P. 391 - 424.
Griel A.E., Cao Y.M., Bagshaw D.D., Cifelli A.M., Holub B., Kris-Etherton P.M. A macadamia nut-rich diet reduces total and LDL-cholesterol in mildly hypercholesterolemic men and women // Journal of Nutrition. - 2008. - № 138. - Р. 761-767.
Heinonen I., Kemppainen J., Kaskinoro K., Peltonen J. E., Sipilä H. T., Nuutila P.,.. & Kalliokoski K. K. Effects of adenosine, exercise, and moderate acute hypoxia on energy substrate utilization of human skeletan muscle // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. - 2012. - V. 302(3). - P. 385-390.
Heretsch P., Thomas F., Aurich A., Krautscheid H., Sicker D., Giannis A. Syntheses with a chiral building block from the citric acid cycle: (2R,3S)-isocitric acid by fermentation of sunflower oil // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 2008. - V. 47. - P. 1958-1960.
Huang C. B., George B., Ebersole J. L. Antimicrobial activity of n-6, n-7 and n-9 fatty acids and their esters for oral microorganisms // Arch. Oral Biol. - 2010. - V. 55. - P. 555 - 560.
Kamzolova S.V., Dedyukhina E.G., Samoilenko V.A., Lunina J.N., Puntus I.F., Allayarov R.K., Chiglintseva M.N., Mironov A.A., and Morgunov I.G. Isocitric acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2013. - Vol. 97. - P. 9133-9144.
Kamzolova S.V., Morgunov I.G. α-Ketoglutaric acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2013. - Vol. 97. - P. 5517-5525.
Kamzolova S.V., Vinokurova N.G., Dedyukhina E.G., Samoilenko V.A., Lunina J.N., Mironov A.A., Allayarov R.K., Morgunov I.G. The peculiarities of succinic acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2014. - Vol. 98. - № 9. - P. 4149 -4157.
Kondrashova M.N., Maevsky E.L., Grigorenko E.V., Babsky A.M., Doliba N.M., Saakyan I.R., Sirota T.V., Fedotcheva N.I. The interaction of Krebs cycle with sympathetic and parasympathetic nervous system. Substrate-hormonal system // Abstracts of International Conference on Mitochondria, from Molecular Insight to Physiology and Pathology. Bari, Italy, 2005, p. 74.
McKinaly J.B., Vieille C., Zeikus J.G. Prospects for a bio-based succinate industry // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2007. - V. 76. - P. 727-740.
Stottmeister U., Aurich A., Wilde H., Andersch J., Schmidt S., Sicker D. White biotechnology for Green chemistry: fermentative 2-oxocarboxylic acids as novel building blocks for subsequent chemical syntheses // J. Ind. Microbiol. Biotech. - 2005. - V. 32. - P. 651-664.
Wotring V.E. Medication use by U.S. crewmembers on the International Space Station // Faseb J. - 2015. - V. 29. - № 11. - P. 4417-4423.
Wu Y., Li R., Hildebrand D. F. Biosynthesis and metabolic engineering of palmitoleate production, an important contributor to human health and sustainable // Prog. Lipid Res. - 2012. - V. 51. - P. 340-349.
Griel A.E., Cao Y.M., Bagshaw D.D., Cifelli A.M., Holub B., Kris-Etherton P.M. A macadamia nut-rich diet reduces total and LDL-cholesterol in mildly hypercholesterolemic men and women // Journal of Nutrition. - 2008. - № 138. - Р. 761-767.
Heinonen I., Kemppainen J., Kaskinoro K., Peltonen J. E., Sipilä H. T., Nuutila P.,.. & Kalliokoski K. K. Effects of adenosine, exercise, and moderate acute hypoxia on energy substrate utilization of human skeletan muscle // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. - 2012. - V. 302(3). - P. 385-390.
Heretsch P., Thomas F., Aurich A., Krautscheid H., Sicker D., Giannis A. Syntheses with a chiral building block from the citric acid cycle: (2R,3S)-isocitric acid by fermentation of sunflower oil // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 2008. - V. 47. - P. 1958-1960.
Huang C. B., George B., Ebersole J. L. Antimicrobial activity of n-6, n-7 and n-9 fatty acids and their esters for oral microorganisms // Arch. Oral Biol. - 2010. - V. 55. - P. 555 - 560.
Kamzolova S.V., Dedyukhina E.G., Samoilenko V.A., Lunina J.N., Puntus I.F., Allayarov R.K., Chiglintseva M.N., Mironov A.A., and Morgunov I.G. Isocitric acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2013. - Vol. 97. - P. 9133-9144.
Kamzolova S.V., Morgunov I.G. α-Ketoglutaric acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2013. - Vol. 97. - P. 5517-5525.
Kamzolova S.V., Vinokurova N.G., Dedyukhina E.G., Samoilenko V.A., Lunina J.N., Mironov A.A., Allayarov R.K., Morgunov I.G. The peculiarities of succinic acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2014. - Vol. 98. - № 9. - P. 4149 -4157.
Kondrashova M.N., Maevsky E.L., Grigorenko E.V., Babsky A.M., Doliba N.M., Saakyan I.R., Sirota T.V., Fedotcheva N.I. The interaction of Krebs cycle with sympathetic and parasympathetic nervous system. Substrate-hormonal system // Abstracts of International Conference on Mitochondria, from Molecular Insight to Physiology and Pathology. Bari, Italy, 2005, p. 74.
McKinaly J.B., Vieille C., Zeikus J.G. Prospects for a bio-based succinate industry // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2007. - V. 76. - P. 727-740.
Stottmeister U., Aurich A., Wilde H., Andersch J., Schmidt S., Sicker D. White biotechnology for Green chemistry: fermentative 2-oxocarboxylic acids as novel building blocks for subsequent chemical syntheses // J. Ind. Microbiol. Biotech. - 2005. - V. 32. - P. 651-664.
Wotring V.E. Medication use by U.S. crewmembers on the International Space Station // Faseb J. - 2015. - V. 29. - № 11. - P. 4417-4423.
Wu Y., Li R., Hildebrand D. F. Biosynthesis and metabolic engineering of palmitoleate production, an important contributor to human health and sustainable // Prog. Lipid Res. - 2012. - V. 51. - P. 340-349.
Ключевые слова:
космические исследования, гипоксия, антигипоксанты, микробный синтез, органические кислоты.
Статьи по теме
