68 Сурет - КоА ацетоацетилден геранилгеранилпирофосфат алу биосинтезінің жолы

Ацетил-КоА электрофильді формада осы реакцияға түседі, ал малонил-КоА нуклеофильді демек, электрофильді шабыуылда орны болады:

Олай болса, бос гидроксильді топ әрбір жаңа қалдық малонил-КоА карбоксильдің өсуші тізбегі ацил-КоА орнын басады. Нәтижесінде декарбоксилдеудің соңғы тобында активтіліктің кері зарядының болуы.

Ацетоацетил-КоА активтілігіне байлансты оксиметилглутарил-КоА синтетазы кезінде тағы ацетаттың бірлігі қосылады, нәтижеде 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА пайда болады (68 сурет).

69 Сурет - Гиббереллин биосинтезі:

І - лабадиенолпирофосфат; ІІ - пимарадиен; ІІІ - каурен; ІV - каурен қышқылы;V - -гидроксикаурен қышқылы;VІ - гиббереллин ;VІІІ гиббереллин ; ІХ-гиббереллин ; Х-гиббереллин қышқылы (гиббереллин )

Соңғы нәтижесінде НАД-ның тәуелді ферментативті тотықсыздану мевалон қышқылына айналады (3,5—диокси 3-метилвалерианді қышқыл). Мевальдинді қышқыл бос формада шығарылмайтын аралық өнім болып саналады. Тотығу іс жүзінде кері айналмайтын реакция. Мевалонды қышқыл әдетте (тікелей және арнайы) изопренді туындының тікелей және арнайы предшественнигі ретінде қарастырылады. Әрмен қарай биогенез тізбегінде мевалонды қышқыл АТФ фосфорилирлеуіне ұшырайды, үш сатыда жүреді. Біріншісінде 5-фосфомевалон қышқылы пайда болады, одан кейін 5-пирофосфомевалон қышқыл пайда болады. Үшінші реакция фосфорилирлеу декарбоксилдеумен жүреді, нәтижесінде изопентенилпирофосфат пайда болады.Соңғысы 3¹, - диметилаллилпирофосфат изомеризацияға ұшырайды. Диметилаллилпирофосфаттың нуклеофильді шабуылда изопентенилпирофосфатта болып құрамында 10 көміртегі атомы бар геранилпирофосфат түзіледі.

Келесі трансфераза (синтетазды) реакциялар фарнезилпирофосфат қосылысының түзілуіне әкеледі, ол 16 көміртегі атомынан және бірінші қатарда 20 көміртегі атомымен геранилгеранилпирофосфатпен ациклді дитерпен құралаған.

Синтездің келесі сатылары, гиббереллиннің қорытындылануына әкелуші, алдыңғыларға қарағанда аз зерттелген. Кейбір белгісіз ферменттер, жүріп жатқан реакцияларға жауапты. Барлық аралық қосылыстар түгелімен теңестріліп салыстырылуы мүмкін. Бірақ та процестің жалпы жүруі түсінікті.

Культурадағы гиббереллиндердің сандық құрамын анықтау үшін биологиялық және физико-химиялық әдістер қолданылады.

Биологиялық әдістің негізінде гиббереллиндердің қабілеті жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің түрлі физиологиялық процестерін стимулдеуші.

Культуральды сұйықтықтағы гиббереллиннің сандық анализі фотометриялық әдіспен жүргізіледі, бұл бірқатар жағдайларда бірге жүретін қосылыстардың алдын ала босатылуына талап етеді. Жеке гиббереллиндерді сандық анализ жасау барысы жұқа қабатты хроматография әдісімен жүргізіледі.

Алкалоидтарды микробиологиялық жолмен алу

Алкалоидтар – азот құрайтын заттардың үлкен тобы, көбісінің құрылысы күрделі және адам баласының организміне физиологиялық әсер ететін өзінің негізгі ерекшелігі бар.

Алкалоидтардың көбісі жоғарғы сатыдағы өсімдіктерден алынады. Алкалоидтардың микроорганизмдері тек енді ғана зерттеліп анықтала бастады. Бірақта, споралы алкалоидтар ертеден белгілі. Саңырауқұлақтардың Claviceps формасының бірі споралы, кейбіреуі басқа дәнде және қара бидайда паразиттелетін.

Саңырауқұлақтың дамуының толық циклі үш тізбектелген циклден жүреді:

1. конидиальды (сфацелия);

2. склероцияның пайда болуы;

3. склероцияның өсуі.

Алкалоидтар биосинтезі склероция пайда болу сатысында жүреді.

Claviceps саңырауқұлағының шамамен 50 түрі белгілі, сол аталған өсімдіктің түрінен алынған олар сонда өседі. Claviceps әртүрлі өкілдерінен шамамен 40 шақты алкалоид бөлінген. Споралы алкалоидтар индольды қосылыс болып саналады, негізінде оның құрылысы тетрациклді жүйеде эрголин сақинасында болады:

Споралы алкалоидтар негізінде екі топқа бөлінеді. Біріншісіне қосылыс кіреді, лизергин және изолизергин қышқылының туындылары кіреді, екіншісіне – клавин типті алкалоидтар кіреді.

Бірінші топқа пептидті алкалоидтар және лизергин қышқылының қарапайым туындысы, сондай-ақ амид лизергин қышқылдары, α-оксиэтиламид лизергин қышқылдары, эргометрин болып бөлінеді. Барлық белгілі эргоалкалоидтар екі формада кездеседі: теріс айналушы, оң айналушы. Теріс айналушы алкалоидтар физиологиялық активті лизергин қышқыл негізіне жатады.

Ұзақ уақыт бойы клавинді және пептидті алкалоидтар өмір сүруге қабілетті Claviceps өнімі болып саналды. Қазіргі кезде Aspergillus, Penicillum туысына жататын және басқа да саңырауқұлақтардың ішіндегі индольды алкалоидтың продуценті екені белгілі.

Споралы алкалоидтар күшті фармакологиялық әсер етеді. Осы қабілетінің арқасында тегіс жалпақ мускулатураның қысқаруын тудырады, сондай-ақ эргоалкалоидтар, эргометрин және эрготамин гинекологияда кеңінен қолданылады.

Бірқатар алкалоидтар мигренді емдеуде қолданылады, гипертонияға қарсы емдеуге де қолданылады. Клавинді алкалоид агроклавин лактацияны ингибирлейді.

Микробиологиялық синтездеу жолымен және келесі химиялық модификациялаумен алынады (ЛСД) N,N – диэтил – D – лизергинамид галлюциногенді қасиеті бар осы топқа жатады екен.

Claviceps көп түрі өсімдік паразитизмінде тек алкалоид пайда болады, бұл қабілет сапрофитті өмір сүру жағдайында кейбір түрлері пайда болады.

Қазіргі кезде Claviceps туысының продуцентінде беттік және түптік культивирлеу әдісі қолданылады. Түптік споралық культуралардан тек жоғарғы осмостық қысымда алкалоидтар пайда болады.

Эргоалкалоид синтезіне әсер етуші факторларға жалпы сипаттама, осы уақытқа дейін анықталмаған, себебі штамм – продуценті бір – бірінен айырмашылығы азғана болып отыр.

Claviceps purpured алкалоид продуцирлеуші штамының біреуінен цитоморфологиясын оқығанда культура гетерокарионды екенін, конидий бермейтінін көрсетті. Басқа гетерокарионды штамм, эргоалкалоид продуцирлеуші спора түзуге қабілетті. Қазіргі кезде тек гетерокариондардың культурада Claviceps түрі алкалоид синтезін қамтамасыз ететіні туралы кеңінен таралған, гетерокарионның жеке ядросында мутантты аллелей комплементарлы әсерінің арқасында болады.

Конидийдің және мицелийдің егіс материалы ретінде қолданудың жарамдылығына тексеру жүргізілді. Тек мицелияны қолданғанда оң шешім алынды: эргоалкалоид синтезінде конидияны еккенде байқалмады. Бұл фактіде гетерокарионның көрсетілген рөлі бекітілгені анық. Соңғысында конидий болған жоқ.