​Студентка Томского политехнического университета Елена Хан изучает антибактериальные и противогрибковые свойства пигмента пиоцианина — биологически активного вещества, получаемого из штаммов псевдомонад — рода бактерий продуцентов. При этом методика получения пиоцианина, которую используют в ТПУ, более экономичная и менее токсичная по сравнению с другими технологиями.

Напомним, ранее в лабораториях ТПУ молодые ученые получили антибиотики для обработки растений из непатогенных штаммов псевдомонад: феназин-1-карбоновую кислоту, гидроксифеназин и гидроксифеназин-1-карбоновую кислоту. Это антибиотики широкого действия, которые убивают практически все фитопатогенные бактерии, вредящие растительным культурам.

По словам студентки Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Елены Хан, за последние 30 лет исследователи во всем мире разработали и получили большое количество новых противомикробных препаратов, однако одновременно увеличивается и устойчивость бактерий к ним. Поэтому перспективным направлением является выделение новых антимикробных субстанций, которые помогут снизить прогресс резистентности возбудителей инфекций к антибиотикам.

«Я занимаюсь исследованием антибактериальных и противогрибковых свойств биологически активного вещества из бактерий продуцентов — штаммов псевдомонад. Это пигмент пиоцианин. При этом для его получения используется технология, разработанная сотрудниками Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера ТПУ Марианной Чубик и Ириной Хохловой.

В основном пиоцианин получают, используя химические методы, тогда как мы предлагаем биологический синтез. Эта технология экономически выгоднее химических методов, она более простая и позволяет не использовать вредные и токсичные вещества», — рассказывает студентка.

Биологический синтез антибиотика происходит следующим образом: ученые получают штаммы бактерий из музея бактериальных культур СибГМУ, пересевают их на питательную плотную среду, а затем культивируют в жидкой среде несколько суток. После этого исследователи выделяют целевую субстанцию, используя органические растворители. В итоге политехники получают пиоцианин в виде кристаллов синего цвета.

«Он легко растворим в хлороформе, горячей воде, разбавленном этиловом спирте, соляной кислоте и ацетоне. Кроме того, было доказано, что продукт биосинтеза обладает ингибирующим действием по отношению к бактериям и микроскопическим грибам», — поясняет студентка ТПУ.

Следующая фаза научного проекта, которой занимается Елена Хан, это исследование спектра антибактериальных и противогрибковых свойств получаемого пиоцианина и определение бактерицидных доз. При этом используется метод последовательных разведений для определения минимальной подавляющей концентрации пиоцианина.

«Кристаллы пиоцианина мы растворяли в горячей воде и работали с этим веществом в жидком виде. В качестве мишеней мы использовали спорообразующие бактерии, плесневые грибки и стафилококк, каждый из которых вызывает распространенные инфекции. В пробирках с жидкой питательной средой смешивали модельные микроорганизмы и пиоцианин. Причем количество пиоцианина мы уменьшали, чтобы выяснить, какая концентрация вещества подавляет рост бактерий.

Пиоцианин выступает как ключевой фактор оксидативного стресса у микроорганизмов — нарушает целостность структуры клеток, вызывает окисление и их последующую гибель», — уточняет Елена Хан.

Отметим, данные эксперименты еще не завершены. По словам научного руководителя проекта, доцента Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера Марианны Чубик, в ближайшее время совместно с сотрудниками СибГМУ планируется провести ряд исследований по установлению противомикробного и антигрибкового эффекта пиоцианина на реальных клинических вариантах возбудителей.

«Кроме того, ведутся работы по усовершенствованию технологии, повышению выхода нашего целевого продукта и возможному сокращению затрат на его производство. Не менее важными показателями являются чистота и стабильность получаемого вещества. Так, пиоцианин не очень устойчивое соединение и легко окисляется на воздухе. Над этой проблемой работает инженер НОЦ им. Кижнера Ирина Хохлова. Следующий этап ее работы — придание устойчивости получаемому пиоцианину. Это позволит использовать нашу активную субстанцию для создания новых антимикробных лекарственных препаратов», — говорит студентка.

Похожие новости

  • 04/08/2016

    Сибирские ученые проводят испытания препарата для детоксикации печени

    ​Ученые Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) проводят испытания уникального лекарственного средства, которое активирует системы детоксикации печени при хронических гепатитах различной природы.
    1655
  • 11/04/2016

    Разработка томских ученых поможет увеличить урожай

    ​В ​Томском госуниверситете (ТГУ) выделили штамм бактерий AZ-D10, который помогает растениям усваивать ценные вещества из воздуха, что позволяет значительно увеличить урожай.  Микроорганизм будет препятствовать и развитию грибных заболеваний, так как выделяет в окружающую среду биофунгициды и вещества, способствующие росту.
    1916
  • 14/02/2018

    Томские ученые повысят эффективность лечения шизофрении и болезни Паркинсона

    ​Аспирант БИ ТГУ, сотрудник лаборатории молекулярной генетики и биохимии НИИ психического здоровья ТНИМЦ Иван Пожидаев исследует гены, которые влияют на реакцию человеческого организма на лекарства при шизофрении и болезни Паркинсона.
    1771
  • 13/08/2018

    Томские ученые знают, как «захватить» наномир

    ​Пока мировое сообщество пытается узнать, что таят в себе морские глубины необъятного Мирового океана и бесконечное космическое пространство, зарубежные ученые Томского политехнического университета — профессора Рауль Родригес и Евгения Сергеевна Шеремет — пытаются «захватить» наномир и контролировать отдельные молекулы.
    588
  • 29/06/2018

    Агрономы ТГУ помогут томичам решить проблему витаминного голода

    ​Здоровье населения во многом зависит от питания. В настоящее время многие горожане сталкиваются с тем, что называется голоданием второго типа: при употреблении достаточного количества пищи люди недополучают необходимые организму витамины и микроэлементы.
    653
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    2114
  • 13/12/2018

    Ученые обнаружили на слизистых оболочках свиней антимикробные вещества

    ​Российские ученые выделили антимикробные вещества, которые содержатся в слизистых оболочках свиней. За счет  антибактериального эффекта они могут составить конкуренцию традиционным химическим консервантам, применяющимся в пищевой промышленности.
    759
  • 06/05/2019

    Биологи ТГУ создадут стартап на территории Евросоюза

    ​Технология «Аэрощуп», разработанная БИ ТГУ для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, готова к выходу на европейский рынок.  В апреле 2019 года Биологический институт принял участие в конференции Deep Tech Atelier в Риге (Латвия), где состоялись переговоры с руководством реактора коммерциализации.
    343
  • 05/05/2016

    В Томске представят портативный экспресс-анализатор мельдония

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают отечественный метод экспресс-определения содержания мельдония в организме спортсменов и в составе биологически активных добавок, а также портативный электрохимический анализатор, который будет дешевле импортных аналогов.
    1599
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    1849