ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОСИНТЕЗА ЭРГОАЛКАЛОИДОВ В САПРОФИТНОЙ КУЛЬТУРЕ CLAVICEPS PURPUREA (FR.) TULASNE (ОБЗОР)

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2019-10-05
Номер журнала: 
10
Год издания: 
2019

Р.И. Бобылева к.б.н., вед. науч. сотрудник, отдел биотехнологии, ФГБНУ «Всероссийский институт лекарственных и ароматических растений» (Москва) E-mail: vilarnii@mail.ru П.С. Савин к.б.н., вед. науч. сотрудник, отдел биотехнологии, ФГБНУ «Всероссийский институт лекарственных и ароматических растений» (Москва) E-mail: savin-pavel@list.ru

Приведен научный анализ литературных данных, отражающих физиологические и технологические аспекты биосинтеза эргоалкалоидов (ЭА) в сапрофитной культуре Claviceps purpurea Tul. Продемонстрировано, что для получения высоких выходов ЭА в сапрофитной культуре обязательным условием является получение высокопродуктивных штаммов грибов Claviceps – продуцентов пептидных ЭА, стабильных по физиологическим и биохимическим параметрам. Отмечено, что питательные среды и условия культивирования штамм-специфичны. Показано, что качественным и количественным составом питательных сред, введением в среду предшественников молекул ЭА и условиями культивирования можно управлять процессом биосинтеза ЭА в сапрофитной культуре.

Ключевые слова: 
эргоалкалоиды
грибы Claviceps
сапрофитная культура
Для цитирования: 
Бобылева Р.И., Савин П.С. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОСИНТЕЗА ЭРГОАЛКАЛОИДОВ В САПРОФИТНОЙ КУЛЬТУРЕ CLAVICEPS PURPUREA (FR.) TULASNE (ОБЗОР) . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2019; (10): -https://doi.org/10.29296/25877313-2019-10-05

Список литературы: 
  1. Sharma Niti, Sharma Vinay K., Manikyam Hemanth Kumar and Krishna Acharya Bal. Ergot Alkaloids: A Review on Therapeutic Applications // European Journal of Medicinal Plants. 2016. V. 14. № 3. P. 1-17.
  2. Трумпе Т.Е., Колхир O.K., Омельницкий П.П. и др. Труды ВИЛАР. Химия, технология, медицина. М. 2000. С. 200-209.
  3. Барсегян А.Г. Разработка методов селекции и повышения продуктивности штаммов-продуцентов эргоалкалоидов в сапрофитных условиях культивирования: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М. 2009. 172 с.
  4. Бойченко Л.В. Биосинтез эргоалкалоидаагроклавина му-тантным штаммом микроскопического гриба Claviceps fusi-formis ВКМF-2609: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М. 2004. 154 с.
  5. Шаин С.С. Возделывание спорыньи на ржи // Обзорная информация «Лекарственное растениеводство». М.: ЦБНТИ Минмедбиопром. 1987. Вып. 4. 50 с.
  6. Бузилова И.Г., Бойченко Д.М., Бойченко Л.В., Зеленкова Н.Ф., Аринбасаров М.У., Баскунов Б.П., Решетилова Т.А. Влияние мутационного процесса на образование алкалоидов у Penicilli-umroque fortii BKMF-141 и P. Fellutanum BKMF-1073 // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т. 36. № 3. С. 322-327.
  7. Веприцкая И.Г., Бойченко Л.В., Аринбасаров М.У., Зеленко-ва Н.Ф., Бобкова Н.В. Получение продуцентов эргоалкалоидов методом индуцированного мутагенеза // Прикладная биохимия и микробиология. 2002. Т. 38. № 1. С. 35-39.
  8. Schmauder H.P., Groger D. Selection of ergot alkaloid producers by induced mutagenesis // Acta Biotechnol. 1983. V. 3. № 4. Р. 379-382.
  9. Сергеева А.В. Азотная регуляция биосинтеза авермектинов у штаммов Streptomyces avermitilis: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М. 2001. 135 с.
  10. Rehacek Z. Ergot alkaloids and some problems of the physiology of their formation // Zentralblatt fur Bakteriologie, Para-sitenkunde, In-fektionskrankheitenund Hygiene. 1974. V. 129. № 1-2. P. 20-49.
  11. Rehacek Z. Physiological controls and regulation of ergot
  12. alkaloid formation // Folia Microbiol. 1991. V. 36. № 4.
  13. P. 323-342.
  14. Каранова С.Л., Урманцев В.В. Селекция вариантных клеточ-ных линий люцерны с повышенной активностью пероксидазы // Физиология растений. 1996. Т. 43. № 1. С. 104-110.
  15. Ржехачек З. Некоторые аспекты регуляции синтеза эргоалкалоидов // Прикладная биохимия и микробиология. 1992. Т. 28. Вып. 6. С. 828-843.
  16. Бобылева Р.И., Савина Т.А. Аминокислоты – предшественники эргоалкалоидов у грибов рода Claviceps // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2017. № 1. Т. 20. С. 31-34.
  17. Abe M., Yamano T., Kozu Y., Kosumoto M. Qualitative determina-tion of the ergot alkaloids present in the sklerotia and saprophytic cultures of ergot fungi // J. Agric. Chem. Soc. Japan. 1955. P. 697-703.
  18. Решетилова Т.А., Козловский А.Г. Биосинтез алкалоидов мицелиальными грибами // Прикладная биохимия и микробиология. 1990. Т. 26. Вып. 3. С. 291-306.
  19. Ржехачек 3. Физиологические аспекты образования алка-лоидов спорыньи: Пер. с англ. // Прикладная биохимия и микробиология. 1983. Т. 19. Вып. 2. С. 267-269.
  20. Савин П.С. Особенности регуляции конидиогенеза в условиях глубинного культивирования элитного инфекционного материала спорыньи Claviceps purpurea (Fr.) Tul.: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М. 2007. 125 с.
  21. Козловский А.Г. Исследование алкалоидов сапрофитных грибов: биосинтез, структура, свойства, химико-микро-биологический синтез. Автореф. дисс. … докт. биол. наук. М. 1987. 40 с.
  22. Keller U. Biosynthesis of ergotamine in protoplasts of Claviceps purpurea // J. Gen. Microbiol. 1980. V. 118. Part. 2.
  23. P. 485-494.
  24. Tudzynsk P., Correia T., Keller U. Biotechnology and genetics of ergot alkaloids // Applied Microbiology and Biotechnology. 2001. V. 57. Iss. 5-6. Р. 593– 605.
  25. Бобылева Р.И., Савина Т.А. Изучение влияния различных углеводов на ростовые и биосинтетические характеристики штамма Claviceps purpurea 07-T // Сб. научных трудов междунар. научно-практич. конф. «Биологические особенности лекарственных и ароматических растений и их роль в медицине», посвященной 85-летию ВИЛАР. 2016. С. 192-194.
  26. Саркисова М.А., Савина Т.А. Изучение массообмена у клеток сапрофитнокультивируемой спорыньи // Микология и фитопатология. 1990. Т. 24. № 6. С. 569-571.
  27. Kren V., Harazim P., Malinka Z.X. Claviceps purpurea (Ergot): Culture and Bioproduction of ergot alkaloids // Biotehnology in Ag-riculture and Forestry. V. 28. Medicinal and Aromatic Plants VII. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1994. P. 139-156.
  28. Kybal J., Svoboda E., Strnodova K et al. Role Organic Acid Me-tabolism in the Biosynthesis of Peptide Alkaloids // Folia Microbi-ol. 1981. V. 26. P. 112–119.
  29. Taber W.A., Vining L.C. The influence of certain factors on the in vitro production of ergot alkaloids by Claviceps purpurea (Fries) Tuasne // Can. J. Microbiol. 1958. V. 45. P. 611-620.
  30. Arcatоnе F., Chain E.B., Ferretti A., Mnghetti A., Pennela P., Tonollo A., Vero L. Production of a new lysergic acid derivative in submerged culture by a strain of Claviceps paspali Stevens & Hall // ProcR. Soc. Lond. (Biol). 1961. V. I55. P. 26-54.
  31. Tudzynski B., Holter K., Correia T. Arntz C., Grammel N., Keller U. Evidence for an ergot alkaloid gene claster in Claviceps pur-purea // Mol. Gen. Genet. 1999. V. 261. № 1. P. 133-141.
  32. Puc A., Socic H. Carbohydrate nutrition of Claviceps purpurea for alkaloid production, related to die osmolarity of media // Europ. J. Appl. Microbiol. 1972. V.4. P.283-290.