Біотехнологія ХХІ століття

У Національному університеті України «Київський політехнічний інституту імені Ігоря Сікорського» відбулася XVII Міжнародна науково-практична конференція студентів, аспірантів і молодих вчених «Біотехнологія XXI століття», в якій наші здобувачі-біотехнологи разом із керівниками взяли участь та оприлюднили результати наукових досліджень.

Робота здобувачки магістратури Юлії Іванченко присвячена використанню наночастинок металів, стабілізованих поверхнево-активними речовинами мікробного походження, для боротьби із фітопатогенами. Сільське господарство займає одне із провідних місць серед галузей економіки України. Збудники хвороб рослин спричиняють до 35% зменшення потенційної врожайності сільськогосподарських культур. Тому розроблення нетоксичних для людини та довкілля фітопрепаратів із високою антимікробною активністю щодо збудників хвороб рослин є надзвичайно актуальним.

Метою досліджень здобувача ступеня PhD Микити Іванова було оцінювання впливу живих та інактивованих клітин Bacillussubtilis БТ-2, а також відповідного супернатанту на біологічну активність (антимікробна, антиадгезивна та здатність до руйнування біоплівок) поверхнево-активних речовин Acinetobactercalcoaceticus ІMВ B-7241, синтезованих на гліцерині різного ступеня очищення. Зауважимо, що з’являється все більше публікацій про спільне культивування продуцентів антимікробних сполук із конкурентними мікроорганізмами (біологічними індукторами), у відповідь на наявність яких відбувається підвищення антимікробної активності цільового продукту. У результаті проведеної здобувачем роботи встановлено можливість регуляції антимікробної та антиадгезивної активності, а також здатності до руйнування  біоплівок поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІMВ B-7241 внесенням у середовище культивування продуцента клітин конкурентних бактерій.

Зважаючи на достатньо великий об’єм отриманих результатів досліджень активності поверхнево-активних речовин, здобувачка магістратури Марія Парфенюк представила їх на конференції. Зокрема, були презентовані дані щодо підвищеного руйнування мікробних біоплівок під впливом ПАР, синтезованих за дії дріжджового індуктора.

Не відстають від старших колег і здобувачі бакалаврату. Анна Воробей темою своїх досліджень обрала розроблення мікробних препаратів на основі поверхнево-активних речовин і фітогормонів Rhodococcuserythropolis ІМВ Ас-5017 та Acinetobactercalcoaceticus ІМВ В-7241 для використання у рослинництві. Зважаючи, що одним із факторів, що знижують ефективність використання екзометаболітів цих штамів, є низька концентрація гіберелінів, одним із основних напрямків її роботи є підвищення рівня їх синтезу. У ході проведених досліджень було встановлено, що внесення еритритолу – попередника біосинтезу фітогормонів гіберелової природи – у середовище культивуванняR. erythropolis ІМВ Ас-5017 та A. calcoaceticus ІМВ В-7241 дало змогу збільшити на кілька порядків концентрацію біологічно активних гіберелінів і збільшити таким чином ефективність їх використання у рослинництві.

Ще одна здобувачка бакалаврату Дар’я Благодир запропонувала використовувати мікробні поверхнево-активні речовини (ПАР), як ефективні деструктори бактеріальних біоплівок, враховуючи, що понад 80% хронічних захворювань і близько 60% усіх внутрішньо лікарняних інфекцій спричиняються мікроорганізмами у складі біоплівок, які можуть формуватися, наприклад, на медичних приладах. Метою її роботи є дослідження здатності ПАР, синтезованих Acinetobactercalcoaceticus IMВ B-7241 за наявності у середовищі культивування грамнегативних бактерій Enterobactercloacae С-8, руйнувати бактеріальні біоплівки. Таким чином, внесення біологічного індуктора E. cloacae С-8 свідчить про можливість підвищення ступеня руйнування цих біоплівок під впливом ПАР, синтезованих A. calcoaceticus ІМВ В-7241 за їх наявності у середовищі культивування продуцента.

Останніми роками поверхнево-активні речовини (ПАР) мікробного походження привертають до себе увагу, оскільки мають значні переваги над синтетичними аналогами: легка біодеградабельність, відсутність токсичності, стабільність властивостей тощо. Також ці речовини можуть застосовуватись у різних галузях: медицина, фармацевтична, харчова, екологічна, нафтодобувна промисловість, сільське господарство тощо. Здобувачка бакалаврату Анастасія Охмакевич пропонує використовувати ПАР, синтезовані Rhodococcuserythropolis IMB Ac-5017 як антимікробні речовини. Проте, їх антимікробна активність є значно нижчою порівняно з іншими поверхнево-активними аміно-, рамно- і софоліпідами.У ході її досліджень встановлена можливість підвищення антимікробної активності ПАР Rhodococcuserythropolis IMB Ac-5017 щодо бактеріальних і дріжджових тест-культур до рівня інших відомих у світі поверхнево-активних речовин внесенням у середовище культивування живих клітин Saccharomycescerevisiae БТМ-1 або відповідного супернатанту.

Результати досліджень наших здобувачів неабияк зацікавили учасників конференції. Вітаємо молодих науковців і бажаємо їм подальших наукових здобутків!