323. Варьирование концентраций ЦТАБ и нитрата серебра в ОРР является ключом к управлению спектрального положения максимума поглощения золотых наностержней.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (№ 19-12-00118).
Библиографический список
1. Терентюк Г.С., Иванов А.В., Полянская Н.И., Максимова И.Л., Скапцов А.А., Чумаков Д.С., Хлебцов Б.Н., Хлебцов Н.Г. Фототермические эффекты при лазерном нагреве золотых наностержней в суспензиях и в привитых опухолях в экспериментах in vivo // Квантовая электроника. 2012. Т.42. №5. С.380-389
КСЕНОБИОТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ - ПУТЬ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В БИОМАТЕРИАЛЕ ГРИБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
112 2 О.М. Цивилева , Е.В. Любунь , Н.А. Юрасов , А.Н. Панкратов ,
В.А. Волков3, В.М. Мисин3
1Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, г. Саратов
2Саратовский национальный исследовательский
государственный университет им. Н.Г.Чернышевского
3Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва
E-mail: [email protected]
Аннотация: Предпринято изучение биопродукции фенольных соединений и определение антиоксидантного статуса культур некоторых грибов-базидиомицетов, выращенных с добавлением экзогенных фенолов и органических соединений микроэлементов (селена и металлов(П)) в среду глубинного культивирования. В качестве биохимического отклика грибных культур на присутствие в составе исходной питательной среды диацетофенонилселенида или аспартатов биометаллов(П) выявлены внеклеточные вещества с двойной связью, не зарегистрированные в случае отсутствия изучаемых добавок.
Ключевые слова: высшие грибы, ксилотрофные базидиомицеты, биоматериал, селен, биометаллы (II), фенольные соединения, антиоксидантная активность.
В литературе накоплен большой экспериментальный материал по антиоксидантной активности производных фенолов различного строения. Было обнаружено, что антиоксидантная активность экстрактов грибов коррелирует с общим содержанием фенольных соединений [1].
Не снижается научный и практический интерес к изучению влияния микроэлементов на физиологические, культуральные, биохимические свойства высших грибов. Он вызван в том числе необходимостью корректного использования различных селенсодержащих биопродуктов из базидиомицетов. Важным направлением развития научных основ культивирования грибов является методология оптимизации минерального питания и доставки микроэлементов в биодоступной органической форме. В этой связи актуальны систематические исследования аминокислотных
хелатов биогенных металлов, в частности, аспартатов, которые ранее проведены не были.
Цель работы - определение антиоксидантного статуса и выявление продукции фенолов у грибов-базидиомицетов, выращенных с добавлением экзогенных п-гидроксиароматических веществ и органических соединений микроэлементов в среду глубинного культивирования.
В работе использованы культуры базидиомицетов родов Ganoderma, Grifóla, Laetiporus, Lentinula, Pleurotus, полученные из российских и белорусских коллекций высших грибов.
В качестве компонентов сред использовали п-гидроксиароматические соединения, 1,5-дифенилселенопентандион-1,5 (диацетофенонилселенид, препарат ДАФС-25). Аспартаты Cu(II), Mn(II), Fe(II), Zn(II), Co(II) были любезно предоставлены к.х.н. С.П. Ворониным и к.х.н. А.П. Гуменюком (ЗАО «БиоАмид», г. Саратов).
Анализ общего содержания фенольных соединений проводили методом Фолина - Чиокалтеу с использованием одноименного реактива. Уровень пероксидного окисления липидов определяли по содержанию ТБК-активных продуктов (ТБК - тиобарбитуровая кислота). Суммарное содержание ТБК-активных продуктов выражали в пересчете на малоновый диальдегид. Антирадикальную активность, определяли
спектрофотометрическим методом по реакциям с участием стабильного свободного радикала 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (ДФПГ).
Для хромато-масс-спектрометрического исследования (в варианте ГХ-МС) образцы подвергали анализу на газовом хромато-масс-спектрометре Trace GC - Trace DSQ (газовый хроматограф Trace GC, соединенный с масс-детектором Trace DSQ) (фирма «ThermoFinnigan», США).
Количественную оценку содержания металла в биопробах проводили методом атомно-абсорбционной спектроскопии на спектрометре iCE 3000 C093500037 v1.30 в Центре коллективного пользования (ЦКП) научным оборудованием в области физико-химической биологии и нанобиотехнологии «Симбиоз» ИБФРМ РАН.
Суммарное содержание фенольных соединений в экстрактах из мицелия изучали, используя культуру без добавок ароматических соединений и с таковыми, 5.010-5 моль/л в воде. Оказалось, что 4-гидроксифенилуксусная кислота в наибольшей степени способствовала накоплению фенольных веществ в мицелии.
Концентрация ТБК-активных продуктов в биообъектах была минимальна в случае использования тирозола как добавки к среде культивирования, что согласуется с выявленной нами ранее ауторегуляторной ролью этого соединения в отношении грибных культур [2]. Также снижало концентрацию ТБК-активных продуктов введение в питательную среду 4-гидроксифенилуксусной кислоты, являющейся продуктом окисления тирозола по спиртовой группе.
При экзогенном введении добавок ароматических соединений в культуральной жидкости детектировали низкомолекулярные внеклеточные соединения, не обнаруженные в экстрактах из мицелия. В составе культуральной жидкости в ряде случаев обнаруживалось соединение 3-метил-1,2-дигидроксибензол (3-метилпирокатехин), обладающий выраженными антиоксидантными свойствами.
Предпринято определение антиоксидантного статуса глубинных культур некоторых базидиомицетов и выявление их биохимического отклика на присутствие диацетофенонилселенида в среде глубинного культивирования.
Анализ антирадикальной активности экстрактов мицелия показал, что положительное влияние на антирадикальную активность экстрактов и антиоксидантный статус мицелия оказывает 1,5-
дифенилселенопентандион-1,5.
Как биохимический отклик грибных культур на присутствие в составе исходной питательной среды препарата ДАФС-25, в среде культивирования появляются вещества с двойной связью, не зарегистрированные в случае отсутствия Se-добавки. Это непредельные карбоновые кислоты - 2-бутеновая (кротоновая) кислота и 2-метил-2-пропеновая кислота (Laetiporus sulphureus 120707), ароматические спирты - 1-фенилэтанол (Ganoderma applanatum 0154, Laetiporus sulphureus 120707), ароматические альдегиды - бензальдегид (фенилметаналь) (Laetiporus sulphureus 120707), 2,5-диметилбензальдегид (изоксилальдегид) (Pleurotus ostreatus 69), ароматические кетоны - фенилацетон (Grifola umbellata 1622, Laetiporus sulphureus 120707), ароматические углеводороды - 3-этил-о-ксилол (Lentinula edodes 198, Pleurotus ostreatus 69), н-бутилбензол (Pleurotus ostreatus 69), 1,2,4-триметилбензол (Grifola umbellata 1622), кислородсодержащие непредельные карбоциклические соединения - 3,5,5-триметил-2-циклогексен-1-он (изофорон) (Lentinula edodes 198, Pleurotus ostreatus 69).
Изучали биохимический отклик глубинных культур базидиомицетов на экзогенное воздействие аспартатов переменновалентных металлов. При характеризации внеклеточных соединений экстракт из питательной среды культивирования с добавкой 10-4 моль/л аспартата металла(П) сравнивали с экстрактом из питательной среды культивирования без добавок. Детектировали вещества, не зарегистрированные в случае отсутствия изучаемых добавок. Это ароматический спирт 2-фенилэтанол, а также п-гидроксифенилуксусная кислота, максимальная внеклеточная концентрация которой наблюдалась при интродукции Мп(Лвр)2. Данная фенольная кислота в значительной степени способствовала накоплению фенольных веществ в мицелии. Полученные результаты позволяют судить о том, что аминокислотные хелаты меди, железа и марганца способны служить факторами влияния на продукцию соединений, важных для грибной культуры в адаптационном плане.
Библиографический список
1. Cheung L.M., Cheung P.C.K., Ooi V.E.C. Antioxidant activity and total phenolics of edible mushroom extracts // Food Chem. 2003. V. 81. №2. P. 249-255.
2. Tsivileva O.M., Pankratov A.N., Misin V.M., Zavyalov A.Yu., Volkov V.A,, Tsymbal O.A., Yurasov N.A., Nikitina V.E. The Artist's Conk medicinal mushroom, Ganoderma applanatum (Agaricomycetes) antioxidant properties on cultivation with para-substituted phenolic compounds and tea leaves extracts // Int. J. Med. Mush. 2018. V. 20. №6. P. 549-560.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР ДЛЯ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ
БИОСЕНСОРОВ
H.A. Светлицына, A.B. Козловский, C.B. Стецюра Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского Email: [email protected]
Аннотация: Исследовано влияние слоёв аморфного кремния (а-Si) и полиэтиленимина (ПЭИ) на частотные зависимости емкости биосенсорных структур на основе p-Si и рассчитаны времена релаксации сигнала, измеренные в темноте и при освещении. Изменения характеристических времен при нанесении а-Si и ПЭИ вызвано тем, что заряд слоя ПЭИ при его адсорбции на поверхность a-Si приводит к перераспределению зарядов на электронных состояниях границ раздела структуры Si/SiO2/a-Si и в толще a-Si, увеличивая вклад медленных состояний в динамику изменения результирующей емкости от частоты.
Ключевые слова: гибридные структуры на основе полупроводника, полевой эффект, частотные характеристики, время релаксации сигнала.
В настоящее время существует большое количество работ, посвященных разработке и улучшению параметров ферментных биосенсоров, работающих на полевом эффекте. Наличие полупроводникового трансдьюсера в конструкции биодатчиков позволяет не только автоматизировать процесс измерения, но и повышает точность анализа.
Имеется ряд работ [1], в которых такого рода биосенсоры разрабатываются на основе структуры «электролит-диэлектрик-полупроводник». Особенностью нашей разработки является использование при создании биосенсорных структур фотостимулированной адсорбции органических компонентов [2] на полупроводниковую структуру, содержащих аморфное покрытие a-Si. Ранее нами было показано, что наличие подслоя a-Si [3] в таких структурах может существенно повысить чувствительность биосенсора. В работе [4] показано, что абсолютное значение напряжения плоских зон на вольт-фарадных характеристиках указанных структур и его изменение в зависимости от рН раствора, определяющие чувствительность биосенсорной структуры, существенно повышаются в условиях фотостимуляции кремниевой структуры во время адсорбции на неё органических нанослоёв.
