Торулин және торуларадин сияқты каротиноидтар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР:

Кіріспе3

Негізгі бөлім4

Суда еритін витаминдер, В-витаминдер тобы. 4

Рибофлабин немесе В2витамині. 5

Биотин немесе Н-витамині6

Никотин қышқылы немесе РР витамині (ниацин) 6

Пантотен қышқылы немесе В3витамині. 7

Пиридоксин немесе В6витамині. 7

С витамині (аскорбин қышқылы) . 7

Майда еритін витаминдер8

А витамині және каратиноидтар. 8

Пайдаланған әдебиеттер:16

Кіріспе

Көмірсу, азот және күл элементтерінен басқа саңырауқұлақтар витаминдерді де қажетсініп немесе өндіріп отырады. Витаминдердің ерекшелігі олар жасыл автотрофты өсімдіктерде өндірілсе, гетеротрофты организмдер, яғни жануарлар мен микроорганизмдер оларды пайдаланады. Алайда гетеротрофты болып есептелетін саңырауқұлақтар оларды өзіне жинап витаминнің негізгі көзі болап та табылады. Витаминді қажет ететін организмдер ауксогетеротрофтар, ал қажетсінбейтіндер - ауксоавтотрафтар деп аталады.

Витаминдер деп негізі өте төмен концентрацияда, яғни 0, 0001-1 мкг/мл мөлшеріндегі қажет заттарды айтады. Витаминдердің мынадай қасиеттері бар: құрылымы бойынша төмен молекулалы органикалық қосылыстар, өте аз мөлшердің өзінде әсері зор, зат алмасудың белгілі бір сатыларына арнайы әсер көрсететіндіктен фермент кофакторы қызметін атқарады.

Барлық витаминдерді әдетте екі үлкен топқа бөледі: 1) суда еритін витаминдер: оларға - В тобының витаминдері мен С (аскорбин қышқылы) . 2) Майда еритін витаминдерге А, D, К, Е, тағы басқалар жатады.

Кейбір топырақ саңырауқұлақтары (Penіcіllum, Aspergіllus, Fusarіum, Chaetomіum globasum тұқымдастары) мен кейбір фитопатогенді саңырауқұлақтар, әсірее қалталылар мен жетілмеген саңырауқұлақтар витаминді қажет етпейді.

Негізгі бөлім

Суда еритін витаминдер, В-витаминдер тобы.

Саңырауқұлақтарға В тобының витаминдері, әсіресе, тиамин өте қажет.

Тиамин (В ₁ витамині, немесе анейрин) .

Адамдар мен жануарлардың қорегінде тиамин жетіспесе полиневрит немесе бери-бери ауруы туындайды. Тірі организмдерде ол пирофосфат түрінде кездеседі де фосфор қышқылынан басқа тағы екі компонент 2-метил 4-амино-5 метилпиримидин және 4-метил 5-β-оксиэтилтиазолдан тұрады. Ол тиаминнің ізашары болып табылады. Тиамин пирофосфат барлық органикалық қышқылдардың декарбоксильденуінен пайда болатын түрлі карбоксилазалардың кофакторы ретінде белгілі.

Көптеген саңырауқұлақтарды тиамин биосинтезі пиридинмен тиазол арқылы жүреді. Құрамында және өсуші ортасында тиамин көп болса, пируваттың ыдырауынан этил спирті түзіледі де саңырауқұлақтың өсуі тежеледі.

Саңырауқұлақтардағы тиамин биозинтезі метилцитозиннің екіншілік метилденуі мен ілесе жүретін тиаминнің пиримидинді молекулалық бөлігінің тиозолдікімен конденсациалануы жолы бойынша жүреді. Практикада тиаминді ашытқылардан алуға болады, алайда қазіргі кезде оны химиялық жолмен алады.

Рибофлабин немесе В ₂ витамині.

Рибоза туындысы болып келетін изоаллоксазинді ядро мен рибитол спиртінен тұрады. Оның зат алмасудағы ролі барлық фловинді энзимдердің коферменті есебінде болады, атап айтқанда: ол дегидрогекоза қатарының екінші простетикалық тобы болып табылады; формасында глюкозооксидозалар құрамына енеді, яғни гекзозаның гексозомонофосфат арқылы метоболизмі жолының бірінші сатысында глюкозаны және глюкон қышқылын тотықтырады.

Сонымен қатар ФАД янтарь қышқылын фумар қышқылына тотықтыратын сукцинатдегидрогеноза құрамына кіреді. Флавиндер ашытқылардың нитротдегидрогеноза және лактотдегидрогенозасы құрамында болады.

Рибофлавин көптеген саңырауқұлақтарда синтезделетіндіктен, өндірісте осы витаминді алуда олар негізгі көзі болып табылады. Spermophthoraceae туысы мен кейбір ашытқылардан өндіріледі. Рибофлавиннің өндірістегі проценттері негізінен 3 түрі: Eremothecіum ashbyіі, Ashbeіa (Nematospora) gossypіі, Candіola guіllermondlіі, және Candіda-ның кейбір түрлері болып табылады. Рибофлавинді Eremoetecіum ashbyіі көмегімен ферментациялағанда көмірсуы жоққа тән (0, 25 1, 5%), жануартекті белок пен пептоны көп (1-5%), және витамин көзі ретінде 0, 5-5% қызылмия сағындысы бар орта қолданылады. Т ⁰ с-27-30 ⁰ С және қолдан желдету қолданылады. Бастапқы рН-5, 5 деңгейінде болады. Осы жағдайда 1 мл дақылдық сұйықта 150-500 мкг В ₂ түзіледі. Рибофлавиннің биосинтезіне, әсіресе, пириминдинді ядросы, хромотографиялық зерттеулерде көрсетілгендей, осы биосинтездің аралық өнімнің изотоптарымен белгіленген пиринді негіздер рибофлавиннің изоаллоксазинді ядросына толығымен қосылады. Ыдыраған имидазолды сақинамен 6, 7-диметилрибуломазиннен риболовинге дейінгі биосинтез былай болады. Синтездің екі сатысына да ацетоин немесе диацетил қатысып, біртіндеп алғашқы пиримидинді цикл негізінде изоаллоксазинді ядроның екі сақинасын құрайды. Бұл жағдайда рибоза туындысы өте қажет.

Рибофлавиннен басқа дақылдық сұйықта жинақталатын медициналық рибофлавинді, Eremotecіum ashbyіі өндіреді. Рибофлофиннен ерекшелігі ФАД - продуцент мицелиінде жиналады.

Биотин немесе Н-витамині

Құрамында азот пен күкірті және алифатты тізбегі бар қос сақинадан тұратын гетероциклды қосылыс. Оны Torula utіlіs саңырауқұлағынан таза витамин күйінде немесе туындаларын Penіcіllіum chrysogenus саңырауқұлағынан-дестиобиотин, Aspergіllus nіger с-н-биотин сульфоксид және Saccharomyces cerevіsіae, Memnonіella echіnata, Stachybotrus atra саңырауқұлағынан және Candіda alpіcans’man оксиобиотин түрінде бөліп алады. Биотинді 0, 5-тен 3, 6 мкг/мл мөлшерде Torula utulіs’тен алады, алайда өндірісте ол жеткіліксіз деп есептелетіндіктен оны қолдан синтездейді.

Никотин қышқылы немесе РР витамині (ниацин)

Оның аздығынан адамдар пеллагра ауруымен ауырады. Физиологиялық қызметті оның амиді атқарады. Никотинамид ферменттер жүйесінде тотыға фосфорлану процесінің нәтижесінде пайда болатын макроэриялық фосфоттардың түзілуі кезінде нитроттарды тотықсыздандырады. Ол көбіне қалталыларда, ашытқылады болады.

Пантотен қышқылы немесе В ₃ витамині.

Saccharomyces cerevіsіae-ден ашытқылардың өсу факторы ретінде бөлініп алынған. Организмде ол коэнзим А-ның ізашары қызметін атқарады. Пантотен қышқылының клеткадағы биосинтезі оның пептидті байланыс арқылы β-аланинмен конденсациялануы арқылы жүреді. Schіzocuchoromyces pompe ашытқысынан бөліп алады.

Пиридоксин немесе В ₆ витамині.

Пиридин туындысы болып табылады. Организмде 3 түрде - пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин түрінде болады. Ол амин қышқылдық алмасуға қатысады. Негізінен ашытқылар, кей қалталылар бай келеді.

В ₁₂ витамині (цианкобаламин) . Бензимидазол рибонуклео-тидпен байланысқан 5-дезоксиаденозиннен тұрады. Металдық компоненті кобальт. Су саңырауқұлағы labyrіntulales Thraustochutrіum globusum’нен табылған. Негізі саңырауқұлақтарда өте аз кездеседі. Candіda albіcans, пен ашытқы Klockera brevіs’ me аздап бар.

С витамині (аскорбин қышқылы) .

Құрылысы кетоқанттарға ұқсас, тез тотығады да дегидрооаскорбин қышқылына айналады. Саңырауқұлақтар оны көмірсу алмасуда ксилозды жолмен өндіреді. Гистохимияда - азотқышқылды күміс реакциясымен саңырауқұлақ мицелиінен табу оңай. Penіcіllіum chrysogenum мен фузориозды в илт қоздырғышы Fusarіum axysporum’нан осы әдіспен анықтау өте жемісті болады.

Майда еритін витаминдер

Майда еритін витаминдерге А витамині, В тобының витаминдері сонымен қатар, К, Е, Q витаминдері жатады. Бұл витаминдік қосылыстардың барлығы терпендердің алмасу өнімдеріне жатады, бірақ әрқайсысы әртүрлі кезеңде түзіледі: А-каротиноидтар биосинтезі барысында түзілсе, Д - стероидтар биосинтезі кезінде түзіледі, Q, K, E витаминдері - фарнезол немесе скваленнің жартылай циклдануы барысында түзіледі. К және Е-ден басқа барлық витаминдер саңырауқұлақтарда болатыны анықталды. Бұл витаминдердің саңырауқұлақтарда жақсы синтезделетіні соншалық, оларда бұл витаминдерге деген қажеттілік жоқ.

А витамині және каратиноидтар.

А витамині ең алғаш зерттелген витамин, ол β-каротин молекуласының жартысын құрайды, яғни бір молекула β-каротин ыдыраған кезде А витаминінің екі молекуласы түзіледі. α-каротин ыдыраған кезде А витаминнің бір ғана молекуласы пайда болады. Саңырауқұлақтар әдетте каротиноидтарды өте жақсы синтездейді, сол себептен олар сырттан келетін А витаминінің көзін қажет етпейді. Саңырауқұлақтардағы каротиноидтардың биосинтезін Т. Гудвин жан-жақты зерттеген (1954, 1962) . Т. Гудвин каротиноидтардың пентенилфосфат пен фарнезилфосфаттың ашытқы сағындысымен инкубациялану кезінде конденсацияға ұшырау жолымен синтезделуін көрсетті. Пентенилфосфат пен фарнезилфосфаттың конденсациялануының нәтижесінде геранилгераниол түзілед, геранилгераниолдың екі молекуласы өзара конденсацияланып, фитоин деп аталатын алифаттық каротиноидты түзейді. Каротиноидтан биосинтезі ары қарай сатылы тотығу арқылы жүзеге асырылады, тотығудың әр сатысында екі сутегі атомы бөлініп отырады.

Осылайша тотығудың үшінші сатысында нейроспорин түзіледі, төртінші сатысында ликопин түзіледі. Нейроспириннен өз кезегінде β-зеакаротин, ал ликопиннен γ-каротин түзіледі. Саңырауқұлақтардағы каротиноидтардың табиғатты қышқыл болып келеді. Каротиноидтардың күшті тотыққан қосылысы - ксантофилл саңырауқұлақтарда сирек кездеседі, ал өте күшті тотықсызданған каротиноидтар көп кездеседі. Саңырауқұлақтарда өте кең таралған каротиндерге β, - α, - γ, - каротиндері жатады, δ (сигма) -каротин біршама сирек кездеседі (базидиалды саңырауқұлақтарда) . Сирек кездесетін ксантофилл, рубиксантин сияқты каротиноидтар да базидиалды саңырауқұлақтарда кездеседі. Торулин және торуларадин сияқты каротиноидтар Rhodotorula тағы басқа бірқатар қалталы саңырауқұлақтарда кездеседі.

Саңырауқұлақтарда сонымен қатар ликолин сияқты құрылымы алифаттық каротиноидтар көптеп кездеседі, олар бір-біренен құрамындағы гидроксил немесе метоксил топтары арқылы ерекшеленеді. Бұл топтағы қосылыстар екі атом сутегіні қосып алу арқылы бір түрінен екінші түріне белгілі бір ретпен ауысып отырады: ликопин нейроспирин β-каротин фитофлуин фитоин. Каротиноидтардың түсі әдетте сары, қызғылт, немесе қызыл болса, фитоин және фитофлуин түссіз келеді, бұл оларда қос байланыстың болмауына байланысты.

Түссіз каротиноидтардың саны боялған каротиноидтардың санынан көбіне жүздеген есе жоғары болады, мысалы Rhodotorula gracіlіs саңырауқұлағында. Жалпы алғанда барлық алифаттық каротиноидтар негізінен зигомицеттер мен аскомицеттерде кездеседі, ал кейбір түрлері (ликопин, фитофлуин, фитоин) базидиалды саңырауқұлақтардан табылған. Бірқатар саңырауқұлақтарда каротиноидтар болмайды. Сонымен саңырауқұлақтарда кездесетін каротиноидтар алуан түрлі болып келеді. Олардың алуан түрлілігі жоғары сатыдағы саңырауқұлақтарда (базидиялылар, қалталылар) жоғары деңгейде көрінсе, миксомицеттер мен хитридиомицеттерде каротиноидтардың әртүрлілік дәржесі төмен болып табылады. Ал каротиноидтарды мөлшері жағынан алатын болсақ, олар барлық таксономиялық топтарда мол болады. Белгілі бір таксономиялық топтағы каротиноидтар ұқсас келеді. Мысалы, алқызыл ашытқылар Rhodotorula мен Sporobolomyces-те β-каротин мен торулин болса, Rhodotorula-ның барлық түрлерінде бұларға қоса торулорадин кездеседі. Allomyces туысының барлық түрлеріне β-каротин тән.

Зигомициттердің ішінен каротиноидтарды ең көп мөлшерде түзейтін Phycomyces, Pіlobolus, Choanephora туысының түрлері болып табылады.

Каротиноидтар барлық организмдер үшін өте маңызды болып табылатын А витаминінің көзі бола алатындықтан олардың биосинтезіне қажет жағдайларды зерттеуге көп көңіл бөлінді. Каротиноидтардың түзілуі үшін ортада азот пен көміртегі арасындағы қатынастың көміртегіге қарай ығысуы қолайлы жағдай тударыды. Бірақ каротиноидтар биосинтезі үшін көміртегінің барлық көздері де тиімді бола бермейді. Мысалы, Sporobolomyces саңырауқұлағындағы каротиноидтардың биосинтезі үшін рафиноза мен мальтоза глюкозаға қарағанда, ал глицерин маннитпен салыстырғанда көміртегінің тиімді және ең жақсы көздері болып табылады. Бұл саңырауқұлақта каротиноидтардың түзілуін янтарь қышқылы, валин, аспарагин, аргинин күшейтеді. Лейцин, глицин, аспарагин сияқты аминқышқылдар мен глютамин қышқылының 0, 05%-тік қоспасы Choanephora trіspora саңырауқұлағының да каротиноидтарды түзу қабілетін жақсартады.

Қоректік ортаға азоттың бейорганикалық көздерін енгізу барысында Sporobolomyces саңырауқұлағы азот қышқылды калий қосылған қоректік ортада каротинді жақсы синтездеді, өйткені ортаның әлсіз сілтілі немесе бейтарап реакциясы каротиногенез процесін қамтамасыз етеді. Күкірт қышқылды аммоний қосылған қоректік ортада да каротиннің биосинтезі жақсы жүреді, бұл онда мицелиідің жақсы өсуіне қолайлы ортаның болуы арқасында іске асқан. Choanephoza trіcpora саңырауқұлағында каротиноидтардың биосинтезі құрамалы - кешенді қоректік орталарда өсірген кезде өте жақсы жүреді, мысалы, соя және жүгері ұндарының гидролизаттарынан алынған қоспада өсіру кезінде.

Аминқышқылдар мен өсімдік майларынан басқа, каротиноидтардың синтезін саңырауқұлақ өскеннен кейіңн 48 сағат өткен соң 0, 1-0, 5 % β ионон сияқты каротиноидтардың ізашарларын қосу арқылы да күшейтуге болады.

Каротиногенезді күшейтуші басқа да заттардың ішінде Choanephora trіspora - ның (+) және (-) штамадарынан алынған культура сұйықтығында табылған триспоралық қышқыл немесе В - факторды атауға болады. Триспоралық қышқылдың құрылысы В-иононға өте ұқсас. Триспоралық қышқыл каротиноидтардың түзілуін 10-20 есе жоғарылатады.

Көптеген мәліметтер бойынша боялған, түсті каротиноидтардың түзілуін жарық күшейтеді. Бұл β- каротин бөліп шығаратын Pehіcіllіum sclerotіorum саңырауқұлағынан белгілі, және де негізінен толқын ұзындығы 400-500 нм сәулелер тиімдірек, себебі, олар В - каротиннің сіңіру аймағы болып табылады. Түссіз каротиноидтар, шамасы жарықтың қатысуынсыз түзіледі.

β - каротин соңғы уақытқа дейін медициналық мақсатпен сәбізден алынып келді. Сәбіздің өсуіне маусымдылық тән болғандықтан малшаруашылық мақсатта бұл өсімдіктің шикізат ретінде қымбат болуынан және өте көп мөлшерде қажет болғандықтан, қазіргі кезде каротиноидтарды микробиологиялық әдіспен алу мақсатында көптеген ғылыми ізденістер жүргізілуде. Ол үшін Rhodotorula туысынан алқызыл ашытқыларды, мысалы Rhodotorula gracіlіs қолданған болатын. Бірақ бұл саңырауқұлақ А-витаминінің көзі бола алмайтын каротиноидтарды көптеп түзеді. Мысалы, торулородин, торулин. Дегенмен бұл саңырауқұлақ белоктық азық ретінде бола алады. Жеке каротиноидтардың кезектескен түрде жиналуы олардың биосинтездік жолын анықтауға мүмкіндік береді. Биосинтез процессі саңырауқұлақтың биомссасы максималды түрде көбейгеннен кейін ең жоғары деңгейде жүреді, және мынадай реттіліктен құралады: β-каротин торулин- торулородин. Басқа каротиноидтарға қарағанда 10-20 есе көп мөлшерде түзілетін фитоиннің рөлі белгісіз.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.