БИОТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МОНОТЕРПЕНОИДОВ АКТИНОМИЦЕТАМИ РОДА RHODOCOCCUS

  • П.Ю. Мальцева Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет Email: inbox.98@bk.ru
  • Н.А. Плотницкая Email: luchnikova.n@mail.ru
  • А.А. Чудинова Пермский национальный исследовательский университет Email: 79194890159@yandex.ru
  • И.В. Ильина Новосибирский институт органической химии имени академика Н.Н. Ворожцова СО РАН Email: ilyina@nioch.nsc.ru
  • Н.Ф. Сарахутдинов Новосибирский институт органической химии имени академика Н.Н. Ворожцова СО РАН Email: anvar@nioch.nsc.ru
  • И.Б. Ившина Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет Email: ivshina@iegm.ru
Ключевые слова: актиномицеты, биологически активные вещества, биотрансформация, растительные монотерпеноиды, (‒)-изопулегол, (‒)-транс-карвеол, (‒)-цис-карвеол, (‒)-L-карвон, Rhodococcus

Аннотация

Проведена оценка способности штаммов актиномицетов рода Rhodococcus sencu stricto из Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов (официальный акроним ИЭГМ; УНУ/ЦКП 73559/480868, номер 285 во Всемирной федерации коллекций культур, http://www.iegmcol.ru) к биотрансформации растительных монотерпеноидов (‒)-изопулегола, (‒)-транс-карвеола, (‒)-цис-карвеола и (‒)-L-карвона. Отобран штамм R. rhodochrous ИЭГМ 1362, обладающий наибольшей целевой каталитической активностью. Конверсия монотерпеноидов сопровождалась реакциями гидроксилирования, карбоксилирования и дегидратации с образованием карвона, дигидрокарвона, 10-гидрокси- и 10-карбокси-производных (‒)-изопулегола и ряда неидентифицированных соединений. In silico анализ полученных производных показал, что полученные метаболиты с высокой степенью вероятности могут проявлять антигельминтную, противоэкземную, ветрогонную, противоопухолевую и иммуносупрессивную активность, а также использоваться в качестве респираторных аналептиков и агентов профилактики рака мочеполовой системы. Начаты исследования, направленные на идентификацию путей трансформации монотерпеноидов и определение функциональных генов и кодируемых ими ферментов. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования родококков для трансформации монотерпеноидов с целью получения новых биологически активных соединений.

Биографии авторов

П.Ю. Мальцева, Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет

аспирант Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ); инженер кафедры микробиологии и иммунологии ПГНИУ; м.н.с. лаборатории алканотрофных микроорганизмов «Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН» − филиала Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН

Н.А. Плотницкая

к.б.н., ассистент кафедры микробиологии и иммунологии ПГНИУ; н.с. лаборатории алканотрофных микроорганизмов «Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН» − филиала Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН

А.А. Чудинова, Пермский национальный исследовательский университет

студент кафедры микробиологии и иммунологии Пермского государственного национального исследовательского университета

И.В. Ильина, Новосибирский институт органической химии имени академика Н.Н. Ворожцова СО РАН

к.х.н., с.н.с. Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН (НИОХ СО РАН)

Н.Ф. Сарахутдинов, Новосибирский институт органической химии имени академика Н.Н. Ворожцова СО РАН

д.х.н., проф., чл.-корр. РАН, зав. лабораторией физиологически активных веществ Новосибирского института органической химии имени Н. Н. Ворожцова СО РАН

И.Б. Ившина, Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет

д.б.н., проф., акад. РАН, зав. лабораторией алканотрофных микроорганизмов «Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН» − филиала Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН

Литература

de Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R. Carvone: Why and how should one bother to produce this terpene // Food Chem. 2006. V. 95. P. 413–422.

de Carvalho, C.C.C.R., da Fonseca, M.M.R. Biotransformations // Compr. Biotechnol. Second Ed. 2011. V. 2. P. 451–460.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V. Hydrocarbon-oxidizing bacteria and their potential in eco-biotechnology and bioremediation // In Microbial Resources; ed. by I. Kurtboke. – Elsevier, 2017. P. 121–148.

Le T.M., Szakonyi Z. Enantiomeric Isopulegol as the chiral pool in the total synthesis of bioactive agents // Chem. Rec. 2022. V. 22. P. 1–32.

Serafim C.A.L., Araruna M.E.C., Alves Júnior E.B. et al. (–)-Carveol prevents gastric ulcers via cytoprotective, antioxidant, antisecretory and immunoregulatory mechanisms in animal models // Front. Pharmacol. 2021. V. 12. P. 1–17.

Zielińska-Błajet M., Feder-Kubis J. Monoterpenes and their derivatives–recent development in biological and medical applications // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. P. 1–38.

Опубликован
2024-11-02
Как цитировать
Мальцева П., Плотницкая Н., Чудинова А., Ильина И., Сарахутдинов Н., Ившина И. БИОТРАНСФОРМАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МОНОТЕРПЕНОИДОВ АКТИНОМИЦЕТАМИ РОДА RHODOCOCCUS // BIOAsia-Altai, 2024. Т. 4, № 1. С. 144-147. URL: https://journal.asu.ru/bioasia/article/view/16149.
Раздел
Биотехнологии для промышленности и сельского хозяйства