Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 61, № 2 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Методы исследования антибактериальной активности и механизма противомикробного действия лекарственных молекул, инкапсулированных в системы доставки (обзор)

Скуредина А.А., Белогурова Н.Г., Кудряшова Е.В.

Аннотация

Разнообразие структуры и супрамолекулярной архитектуры существующих систем доставки антибактериальных препаратов создает проблему выбора методов исследования in vitro свойств лекарственных форм (ЛФ) и определения влияния носителя на противомикробные свойства препарата. В обзоре рассмотрены основные микробиологические методы исследования противомикробной активности, которые используются при исследовании ЛФ, дана оценка методов исследования в соответствии с типом и химической природой носителя препарата. Кроме того, обсуждены инструментальные методы и экспериментальные методики изучения механизма противомикробного действия ЛФ, а также in vitro эффекты, которые наиболее часто описываются в литературе при инкапсулировании препаратов. Обзор предоставляет исследователю стратегию анализа противомикробных свойств, разрабатываемых ЛФ на основании физико-химических свойств системы, что позволяет более комплексно оценить дальнейшие перспективы ЛФ.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):109-127
pages 109-127 views

Дезорганизация рибосом и другие эффекты искусственной РНКазы DL412 в клетках Salmonella enterica

Григорьева А.Е., Тупицына А.В., Рябова Е.С., Бардашева А.В., Задворных Д.А., Королева Л.С., Сильников В.Н., Рябчикова Е.И.

Аннотация

Синтезирован катионный амфифил DL412, обладающий рибонуклеазной активностью (D — DABCO (1,4-диазабицикло[2.2.2]октан); L4 — тетраметиленовый линкер; 12 — додецильный остаток) и выраженными антибактериальными свойствами. Суспензию клеток Salmonella enterica ATCC 14028 инкубировали в 5 мкМ растворе DL412 в течение 15 и 30 мин или 5 мкМ растворе ципрофлоксацина (препарат сравнения), интактные клетки служили контролем. Образцы фиксировали 4%-ным формальдегидом и 1%-ным OsO4 или по методу Райтера-Келленбергера 1%-ным OsO4 с постфиксацией 0.5%-ным ацетатом уранила, после чего обезвоживали и заключали в смесь эпоксидных смол. Полученные ультратонкие срезы изучали в электронном микроскопе Jem 1400. После 15 мин инкубации с соединением DL412 в клетках S. enterica исчезли видимые рибосомы по всей площади цитоплазмы. В периплазматическом пространстве появилось гомогенное вещество средней электронной плотности, способное проникать в цитоплазму, в которой появлялись полиморфные включения. Выраженные изменения ультраструктуры наблюдались в нуклеоидах бактерии: они округлялись, нити ДНК “слипались” в пучки. При этом структура внешней мембраны не изменялась. Выявленные изменения структуры S. enterica не различались при разных способах фиксации и были обусловлены сочетанием рибонуклеазной активности и амфифильных свойств DL412. Такие изменения не описаны в научной литературе. В работе впервые визуализированы эффекты воздействия рибонуклеазы и амфифильного компонента DL412.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):128-138
pages 128-138 views

Биосинтез субериновой кислоты из глюкозы по обращенному β-окислению жирных кислот рекомбинантными штаммами Escherichia coli

Гулевич А.Ю., Скороходова А.Ю., Дебабов В.Г.

Аннотация

С использованием направленно сконструированных производных ранее полученных адипат-продуцирующих штаммов Escherichia coli MG1655 lacIQ, ∆ackA-pta, ∆poxB, ∆ldhA, adhE, PL-SDj10-atoB, Ptrc-ideal-4-SDj10-fadB, ∆fadE, PL-SDj10-tesB, ∆yciA, Ptrc-ideal-4-SDj10-fabI, PL-SDj10-paaJ, aceBAK, glcB и MG1655 lacIQ, ∆ackA-pta, ∆poxB, ∆ldhA, adhE, PL-SDj10-atoB, Ptrc-ideal-4-SDj10-fadB, PL-SDj10-tesB, ∆yciA, Ptrc-ideal-4-SDj10-fadE, PL-SDj10-paaJ, aceBAK, glcB продемонстрирована принципиальная возможность биосинтеза этой бактерией субериновой кислоты из глюкозы в результате обращения природного пути β-окисления жирных кислот. Конденсация ацетил-КоА с сукцинил-КоА и адипил-КоА обеспечивалась в рекомбинантах 3-оксоадипил-КоА тиолазой PaaJ, тогда как предполагаемая ацетил-КоА С-ацетилтрансфераза YqeF была неспособна к катализу соответствующих реакций. Биосинтез субериновой кислоты на уровне ~60 мкМ был достигнут при значительном усилении в штаммах экспрессии гена бифункциональной (S)-3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы/еноил-КоА-редуктазы, fadB. Последующая инактивация в штаммах сукцинатдегидрогеназы повышала внутриклеточную доступность сукцинил-КоА для инициации первого раунда обращения цикла и способствовала росту накопления рекомбинантами целевого соединения до ~75 мкМ. Полученные результаты создают основу для разработки высокоэффективных штаммов-продуцентов для биотехнологического производства субериновой кислоты из возобновляемого сырья.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):139-148
pages 139-148 views

Влияние ферментации с различными лактобациллами на органолептические свойства изолята горохового белка

Кравченко И.В., Фуралев В.А., Пшенникова Е.С., Федоров А.Н., Попов В.О.

Аннотация

В работе исследовано влияние ферментации семян гороха тремя бактериальными препаратами (БК-Углич-К, БК-Углич-АВ и БК-Углич-П) на запах и вкус выделенного изолята белка, а также на содержание в нем 1-гексаналя, фитатов и фенольных соединений. Показано, что ферментация позволяла улучшить запаховые характеристики изолята. Заметно снижались выраженность бобового и травянистого запаха, а также содержание 1-гексаналя. Ферментация позволяла улучшить также вкус изолята: весьма существенно уменьшить выраженность таких мешающих привкусов, как бобовый, терпкий, горький и травянистый, при этом в изоляте снижалось содержание фитатов и фенольных соединений. Полученные результаты позволили подобрать бактериальный препарат (БК-Углич-АВ) для улучшения органолептических параметров изолятов горохового белка, предназначенных для изготовления аналогов мясных и молочных продуктов.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):149-155
pages 149-155 views

Дыхательная активность и биосинтез алкалоидов грибом Penicillium citrinum Thom

Аринбасарова А.Ю., Антипова Т.В., Желифонова В.П., Меденцев А.Г.

Аннотация

Гриб Penicillium citrinum ВКМ F-4043Д, выделенный из древних многолетнемерзлых отложений в Арктике, является активными продуцентом хинолиновых алкалоидов (хиноцитрининов А и B) и клавиновых эргоалкалоидов (агроклавина-I и эпоксиагроклавина-I). Изучена динамика дыхательной активности в процессе роста гриба в среде с двумя несбраживаемыми субстратами — сукцинатом и маннитом. Показано, что потребление кислорода клетками сопряжено с динамикой двухфазного роста и синтеза алкалоидов, максимальная дыхательная активность проявлялась одновременно с максимальными скоростями синтеза алкалоидов и накопления биомассы. Ингибиторный анализ дыхания гриба показал, что наряду с основной, цитохромной, дыхательной цепью функционирует альтернативный, цианидрезистентный, путь переноса электронов, подавляемый бензгидроксамовой кислотой. Показано, что гриб P. citrinum способен расти в присутствии антимицина А – ингибитора переноса электронов на цитохромном участке дыхательной цепи. В этом случае альтернативная оксидаза функционирует в качестве единственной терминальной оксидазы, которая способна поддерживать рост гриба и биосинтез алкалоидов. При использовании глюкозы в качестве субстрата роста биосинтез как алкалоидов, так и цианидрезистентной оксидазы не наблюдался.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):156-161
pages 156-161 views

Модуляция уровней активности антиоксидантных ферментов и уровней шаперонов у разных генотипов Cucurbitaceae при тепловом стрессе

Юрина Н.П., Муртазина Н.Д.

Аннотация

Устойчивость растений к абиотическим стрессам во многом определяется взаимодействием антиоксидантной и шаперонной систем клетки, которое еще изучено недостаточно. Изучали действие теплового стресса на уровни активности антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, SOD и каталаза, CAT), а также уровни белков теплового шока (HSP70 цитоплазмы и HSP70B хлоропластов) в листьях проростков тыквы трех генотипов (Cucurbita moschata, C. pepo, C. maxima), различающихся по устойчивости к стрессам окружающей среды. Показано, что при тепловом стрессе уровни активности САТ возрастали у всех изученных генотипов. После теплового стресса показано заметное падение (48.9%) уровня активности CuZn-SOD у С. moschata, по сравнению с возрастанием активности фермента на (2–14.6%) у двух других генотипов. Уровень белков HSP70 цитоплазмы снижался на 36%, а HSP70B хлоропластов на 34% в клетках растений С. moschata после действия теплового стресса. Напротив, уровень белков теплового шока HSP70 цитоплазмы повышался у генотипов С. pepo и C. maxima на 20 и 18% соответственно, а в случае с белками HSP70B хлоропластов повышение составляло 43 и 10%. Установлено, что модуляция уровней активности CuZn-SOD (основного представителя фермента в клетке) и уровней шаперонов HSP70 цитоплазмы и HSP70B хлоропластов у генотипов Cucurbitaceae скоординирована, что свидетельствует о взаимодействии этих двух защитных систем клетки при тепловом стрессе. Таким образом, уровни HSP70, HSP70B и уровни активности CuZn-SOD являются надежными ранними сигналами предупреждения о тепловом стрессе, позволяя обнаружить стресс до того, как он нанесет серьезные повреждения растению.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):162-171
pages 162-171 views

Росторегулирующая активность брассиностероидов при совместном использовании их с феруловой кислотой на растениях яровой пшеницы

Литвиновская Р.П., Манжелесова Н.Е., Савчук А.Л., Денисюк Д.В., Бруй И.Г., Хрипач В.А.

Аннотация

Изучено влияние на ростовые, морфообразовательные, физиолого-биохимические процессы и зерновую продуктивность яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) стероидных фитогормонов (24-эпибрассинолида и 24-эпикастастерона), феруловой кислоты и их смесей на всех этапах онтогенеза. Соединения и их смеси протестированы в лабораторных и полевых условиях. Изучена динамика изменения содержания стероидных фитогормонов на ранних этапах развития растений. Показано, что обработка растений путем опрыскивания брассиностероидами или феруловой кислотой приводила к активации процессов роста, продуктивности формообразования и репродукции, увеличению уровня эндогенных брассиностероидов, свободно-радикального окисления и пигментов. Совместное применение брассиностероидов и феруловой кислоты (в эквимолярном соотношении) увеличивало эффективность их действия, проявляя синергическое взаимодействие при стимуляции ростовых и метаболических процессов, приводя к увеличению урожайности, а также улучшению качества зерна.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):172-184
pages 172-184 views

Влияние минерального состава сульфидного сырья на процесс биовыщелачивания цветных металлов

Булаев А.Г., Муравьёв М.И., Меламуд В.С., Фомченко Н.В.

Аннотация

Проведено исследование процессов биовыщелачивания никель-медной сульфидной руды, двух сульфидных медно-никелевых концентратов и медно-цинкового концентрата. Показано, что удельные скорости выщелачивания никеля мало различались для всех исследованных типов сырья. Так, для руды эта величина равна 59.3, для концентрата 1 — 58.7, а для концентрата 2 — 54.4 мг/(г·сут) соответственно. Содержание никеля снижалось с 4.6–7.5 (в исходном сырье) до 0.71–0.85% (продукт биовыщелачивания). Удельная скорость выщелачивания цинка из медно-цинкового концентрата составила 248.6 мг/(г·сут). Извлечение цинка достигало 98.5% при снижении его содержания с 7.4 в исходном концентрате до 0.21% в остатке после выщелачивания. Удельная скорость выщелачивания меди (7.3–14.8 мг/(г·сут)) была ниже по сравнению с никелем и цинком. При этом, в отличие от никеля и цинка, в остатках биовыщелачивания содержание меди увеличивалось: в случае медно-никелевых концентратов с 15.1 до 17.8% (концентрат 1) и с 19.1 до 19.7% (концентрат 2), а в случае медно-цинкового концентрата — с 10.1 до 16.1%. Таким образом, при биовыщелачивании всех исследованных концентратов в осадках образовывались медные концентраты с содержанием меди (16–19%), достаточно высоким, чтобы соответствовать стандартам для пирометаллургических переделов. Проведение сравнительного анализа процессов выщелачивания выбранного сырья позволит оценить перспективность применения исследуемого подхода для переработки продуктов обогащения и руд различного состава и с разным соотношением минералов цветных металлов.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):185-193
pages 185-193 views

Комбинированные системы рекомбиназной полимеразной амплификации и мембранной иммунохроматографии или иммуноферментного анализа для количественного определения ДНК бактерий Salmonella enteric

Серченя Т.С., Охремчук Е.В., Валентович Л.Н., Лапина В.С., Свиридов О.В.

Аннотация

Разработаны и исследованы комбинированные биоаналитические системы для детекции бактерий Salmonella enterica в молоке. Эти системы основаны на изотермической рекомбиназной полимеразной амплификации (RPA) фрагмента гена invA и детекции полученных ампликонов ДНК, содержащих остатки биотина и флуоресцеина на противоположных концах, экспрессной мембранной хроматографией на тест-полосках или иммуноферментным анализом (ИФА) в микропланшетах. Показано, что разработанные тест-системы специфичны, чувствительны и просты в применении. Для постановки RPA требуется 20 мин при температуре 40°С. Иммунохроматографическое выявление ампликонов обеспечивает экспресс-тестирование в течение 10 мин и возможный визуальный учет результата. ИФА проходит в течение 75 мин, позволяет анализировать большое количество проб, а также количественно оценить результат. Установлено, что биоаналитические системы характеризуются широкой специфичностью в отношении различных серотипов бактерий S. enterica подвида enterica, относящихся к серогруппам B, C, D и E. Показано, что предел детекции геномной ДНК S. enterica в тест-системах составляет 0.5 фг. Предел обнаружения сальмонелл в искусственно загрязненных пробах молока составил 8 × 102 КОЕ/мл. После предварительного культивирования исследуемых проб в течение 6 ч этот показатель оказался равным 2 × 100 клеток на 25 г молока.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):194-206
pages 194-206 views

Определение чувствительности бактериальных клеток к бактериофагу с помощью компактного акустического анализатора

Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Караваева О.А., Бородина И.А.

Аннотация

В работе впервые продемонстрированы возможности компактной акустической сенсорной системы для оценки воздействия бактериофагов на микробные клетки и оценки их чувствительности к бактериофагам. Установлено, что с помощью разработанной системы можно оценить активность бактериофагов в отношении микробных клеток в течение 5 мин без учета времени культивирования микробных клеток для проведения анализа. Полученные результаты являются перспективными для дальнейшего развития акустической сенсорной системы при фаготерапии.

Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(2):207-216
pages 207-216 views

Поздравляем юбиляра

pages 217-218 views