Контрольные вопросы

Какие вещества называют витаминами? Какова их роль в жизнедеятельности организмов? Направления использования витаминов. Витамин В₁₂, какова его роль в жизнедеятельности организмов? Какие организмы являются продуцентами витамина В₁₂? Применение препаратов, содержащих В₁₂. В чем особенность химического строения витамина. К какой группе химических соединений относят витамин В₁₂? Перечислите организмы, содержащие витамин В₁₂, организмы, продуцирующие этот витамин. Пути повышения рентабельности производства витамина В₂. Области использования витамина В₂. Назовите в чем состоит роль витаминов Д? Какие продуценты витаминов Д вы знаете? Применение эргостерина. Что такое каротиноиды? Каково их значение в обменен веществ человека и животных? В каких областях используют каротиноиды? Предшественником какого витамина они являются? Назовите основные группы организмов, продуцирующих каротиноид?

Литература

1. Колотилова А.И., Глушанков Е.П. Витамины (химия, биохимия и физиологическая роль). Л., 1976. - 248 с.

2. Воробьев Л.И. Микробиологический синтез витаминов. М.; Из-во МГУ, 1982. - 168 с.

3. Березовский В.М. Химия витаминов. М.: Пищ. пром-сть 1973. - 631 с.

4. Квасников Е.И., Васивнюк В.Т., Сувенко В.И., Гринберг Т.А. Каротинсинтезирующие дрожжи. Киев.: Наук. думка. 1980. - 171 с.

5. Гольцова Р.Д. Стеринообразование у дрожжевых организмов. М.: Изд-во МГУ, 1982. - 166 с.

Гибберелины

Фитогормоны - группа физиологически активных соединений - регуляторов роста растений. Синтезируются высшими растениями, микроорганизмами. У них отмечена многосторонняя и высокая физиологическая активность в отношении высших растений, которая заключается в ускорении деления клеток растений или усилении их растяжения. Экзогенные гибберелины иницируют рост травянистых и древесных растений, хотя реакция у травянистых выше. Гибберелины играют существенную роль при переходе растений к цветению.

Промышленное получение препарата осуществляют при культивировании аскомицетных грибов Gibberella fujikuri (Fusarium moniliforme), выделяя из культуральной жидкости. В настоящее время известно более пятидесяти соединений. Все они тетрациклические карбоновые кислоты, относящиеся к детергенам. Необходимым условием, обеспечивающим высокую продуктивность культуры, является низкое содержание азота при высоком уровне углеродного субстрата. В качестве источника углерода используют углеводы, жиры, масла.

Алкалоиды

Группа азотсодержащих соединений, сложной структуры, имеющих основной характер, обладающих выраженным физиологическим действием на организм человека.

Большинство алкалоидов выделено из высших растений. Однако спорынья - одна из форм гриба Clаviceps, поразитирующая на злаковых (чаще ржи) активно синтезирует алкалоиды. Цикл развития гриба включает три стадии: 1) конидиальная (сфацелил); 2) образование склероция; 3) прорастание склероция. Синтез алкалоидов происходит в стадии образования склероция. Род Clаviceps содержит около пятидесяти видов, у которых выделены более сорока алкалоидов.

Алкалоиды спорыньи являются индольными соединениями, в основе которых лежит тетрациклиническая система колец эрголина. Долгое время считали, что клавиновые и пептидные алкалоиды монополия Clаviceps, однако, сейчас установлено, что продуцентами индольных алкалоидов могут быть и представители родов Aspergillus, Penicillium и ряда других грибов.

Алкалоиды спорыньи обладают сильным фармакологическим действием, способностью вызывать сильное сокращение гладкой мускулатуры, поэтому такие эргоалкалоиды, как эргометрин, эрготамин применяют в гинекологии.

Ряд алкалоидов используют при лечении мигреней, гипертонии, в психиатрии. Клавиновый алкалоид агроклавин ингибирует лактацию.

К этой же группе относится N, N-диэтил-Д-лизергинамид (ЛСД) сильный галлюциноген, полученный с помощью микробиологического синтеза и последующей химической модификацией.

Несмотря на то, что большинство видов Claviceps синтезируют алкалоиды лишь паразитируя на растениях, некоторые виды подобную способность проявляют в сапрофитных условиях.

При производстве алкалоидов используют как глубинный, так и поверхностный способ культивирования продуцентов из рода Claviceps. В качестве посевного материала используют мицелий, а не конидин, при посеве конидиями синтез эргоалкалоидов не наблюдался.

Лучшими источника углерода для синтеза алкалоидов считают маннит в комплексе с янтарной кислотой. В качестве источника азота для большинства штаммов используют дрожжевой экстракт, реже аммонийные соли. Отмечено, что увеличение концентрации АТФ в клетках и снижение уровня ее реализации благоприятны для синтеза алкалоидов.

Добавление к среде триптофана, особенно в начале ферментации (до начала синтеза алкалоидов), повышает выход алкалоидов у большинства штаммов Claviceps. Если начальные фазы роста гриба протекают с избытком в среде триптофана, то мицелий активно синтезирует алкалоиды. Синтез эргоалкалоидов происходит внтури клетки. Кроме них микроорганизмы могут выделять и другие алкалоиды, например, производные химолина. Из различных видов бактерий рода Pseudomonas выделены алкалоиды - псевданы. По строению это 2-Н-алкил и 2-Н-алкенил производные 4-оксихинолина. Культура Penicillium viridicatum синтезирует другое хинолиновое производное - виридикотин.

Грибы из рода Penicillum образуют алкалоид бензодиазепенин используют как антиконвульсивное средство и транквилизатор.