Завершальним етапом нашої роботи стала побудова математичної моделі процесу біосинтезу біологічно активного метаболіту за вмістом компонентів вуглецевого та азотного живлення у поживному середовищі. За вихідний параметр нами була прийнята маса синтезованої біологічно активної речовини (мг). Після проведення серії дослідів та визначення середніх значень вихідного параметру y_ср., матриця планування, яка включала паралельні досліди для ПФЕ типу 2², буде мати наступний вигляд:

Для визначення коефіцієнтів математичної моделі були проведені розрахунки коефіцієнтів рівняння регресії у матричній формі, які дорівнювали b₀ = 28,91, b₁ = 1,09, b₂ = 0,78, b₁₂ = -0,16. Наступним етапом розрахунків був статистичний аналіз рівняння регресії, де перш за все обчислювали помилку досліду, а потім перевіряли значущість коефіцієнтів регресії та адекватність лінійного рівняння регресії.

Обчислена помилка досліду дорівнювалась 0,0533. Розрахунки показали, що коефіцієнти b₀, b₁ та b₂ є значущими, а коефіцієнт взаємодії b₁₂ виявився не значущим. В цьому разі рівняння математичної моделі процесу синтезу біологічно активної речовини A. parvulus 3142 має наступний вигляд:

y = 28,91 + 1,09 * x₁ + 0,78 * x₂

Доведена адекватність отриманого рівняння математичної моделі може дозволити використовувати його як інтерполяційну формулу для розрахунків виходу активного метаболіту при різних концентраціях вуглецевого та азотного компонентів поживного середовища, які знаходяться між заданими нами верхнім та нижнім рівнями.

В середині 70-х років минулого століття Чао П.-Д. з співавторами виділили та ідентифікували два метаболіти з A. parvulus, однак, дані щодо біологічної активності цих речовин відсутні. Описані сполуки за структурами були віднесені до речовин хінонової природи і отримали назву аспарвенон та парвуленон. “Препарат АР 3142”, за результатами наших досліджень, не належить до класу хінонів, а є ненасиченим полієном і містить карбоксильну групу. Це дає нам підстави зробити висновок, що “препарат АР 3142” є дійсно новим метаболітом, який проявляє широкий спектр біологічних активностей.

ВИСНОВКИ

1. Проведено скринінг 128 штамів мікроміцетів р. Aspergillus, які належать до 18 видів та 3 різновидностей, за антибіотичними та фітотоксичними властивостями щодо широкого загалу тест-організмів: бактерій, в тому числі фітопатогенних, дріжджоподібних грибів та зелених водоростей.

2. Вcі штами за дослідженими властивостями можна розподілити на 6 груп: 1) штами з широким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (26 %); 2) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та високою фітотоксичною активністю (12 %); 3) штами з широким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (10 %); 4) штами з вузьким спектром антибіотичної дії та низькою фітотоксичною активністю (24 %); 5) штами, які не мають одну з досліджуваних активностей (23 %); 6) не активні штами (5 %).

3. Встановлена фітотоксична активність для двох штамів A. parvulus (3142 та 1813) щодо таких бур`янів, як мишій, злинка, щириця та деяких культурних рослин (пшениця, горох, огірок).

4. Відпрацьовані оптимальні умови культивування A. parvulus 3142 та біосинтезу активного метаболіту: глибинне культивування, глюкоза (30 г/л) і нітрат натрію (1,5 г/л) як джерела вуглецевого та азотного живлення, температура 26 ^оС, рН 4,8, масообмін 0,30 гО₂/л·год, наявність освітлення.

5. Розроблений новий підхід щодо ізоляції та очистки активного метаболіту з культурального фільтрату A. parvulus 3142, який базується на двохступеневій хроматографії з використанням окису алюмінію та Тoyopearl HW-40 як нерухому фазу та 0,1 н соляну кислоту і воду як елюенти.

6. Виділена в кристалічному вигляді біологічно активна сполука з A. parvulus 3142, яка одержала умовну назву “препарат АР 3142”.

7. При дослідженні деяких фізико-хімічних та спектральних характеристик “препарату АР 3142” показано, що в складі препарату відсутні азот, сірка і галогени. “Препарат АР 3142” не проявляє ознак плавлення і розкладається при 273 ^оС з обвуглюванням. Він не дає поглинання у видимій частині спектру, а в УФ спектрі (265 нм) дає поглинання, що вказує на присутність в молекулі від 3-х до 6 спряжених подвійних зв`язків та карбоксильної групи.

8. Встановлено, що мінімальна пригнічуюча концентрація “препарату АР 3142” щодо Bacillus subtilis 617 складає 0,14 мг/мл. За результатами шкірної проби на кролях, а також підшкірному та внутрішньобрюшинному введенні мишам він не проявляє токсичності для теплокровних.

9. Побудовано адекватну математичну модель процесу біосинтезу “препарату АР 3142” за заданими умовами та проведено статистичну обробку отриманого рівняння регресії. Розрахункова помилка досліду становить 0,0533.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Зайченко А.М., Рубежняк И.Г., Андриенко Е.В., Кобзистая О.П., Цыганенко Е.С. Микотоксины: прошлое, настоящее, будущее // Мікробіол. журн. - 2003. - 65, № 1-2. - С. 141 - 148.

2. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Антибіотичні властивості деяких видів роду Aspergillus Mich. // Мікробіол. журн. - 2004. - 66, № 4. - C. 56 - 61.

3. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Антибіотичні та фітотоксичні властивості деяких штамів Aspergillus parvulus Smith // Мікробіол. журн. - 2004. - 66, № 5. - С. 62 - 67.

4. Циганенко К.С., Зайченко О.М. Характеристика фітотоксичних властивостей Aspergillus parvulus Smith // Агроекол. журн. - 2004. - № 4. - С. 42 - 45.

5. Циганенко К.С. Оцінка антибіотичного потенціалу Aspergillus parvulus Smith // Науковий вісник Чернівецького ун-ту. Сер. Біологія. - 2004. - вип. 194. - С. 33 - 36.

6. Циганенко К.С. Виділення та деякі властивості біологічно активного метаболіту AP 3142 Aspergillus parvulus Smith // Вісник Одеського національного ун-ту. Сер. Біологія. - 2005. - 10, № 3. - С. 228 - 233.

7. Циганенко К.С. AP 3142 - новий біологічно активний метаболіт Aspergillus parvulus Smith // Х з`їзд Товариства мікробіологів України, 15 - 17 вересня 2004 р., Одеса, Україна. - С. 90.

8. Цыганенко Е.С. Оптимизация условий культивирования Aspergillus parvulus для биосинтеза биологически активного метаболита // Успехи медицинской микологии. Том V. - III Всероссийский Конгресс по Медицинской Микологии, 24 - 25 марта 2005 г., Москва, РФ. - С. 234 - 236.

Размещено на Allbest.ru