» » » Биоактивные микробные метаболиты


«Биоактивность» микробных метаболитов

Биоактивность или биологическая активность метаболита могут быть in vitro, in vivo или на уровне всего организма.

Первичные метаболиты включают полисахариды, белки, нуклеиновые и жирные кислоты; в то время как вторичные метаболиты представляют собой низкомолекулярные (MW<3000) соединения. Вторичные метаболиты могут иметь противомикробные, противоопухолевые или антивирусные свойства. Небиологические микробные метаболиты часто являются биорегуляторами или биохимическими модуляторами.

Применение биоактивных микробных метаболитов

Эти продукты часто используются в медицине и сельском хозяйстве. Они также используются в качестве исходного продукта для дальнейших химических или других модификаций. В нескольких схемах препаратов соединения свинца для получения новых аналогов или шаблонов часто являются метаболитами микроорганизмов.

Распределение микробных метаболитов

Антибиотики и другие биоактивные микробные метаболиты продуцируются как прокариотами, так и эукариотами. Среди прокариот, виды Bacillus, Streptomyces, Mycobacteria и Pseudomonas производят наибольшее количество метаболитов.

Грибы, включая аскомицеты, базидиомицеты, филаментные и эндофитные виды, продуцируют 38% всех микробных метаболитов.

Среди высших видов водоросли, лишайники и сосудистые растения вносят несколько противомикробных, противоопухолевых и противовирусных соединений. Porifera, Mollusca, Cnidaria, Anthozoa, Echinodermata и Bryozoa, среди животного мира, являются богатыми источниками метаболитов. Антимикробные активные соединения также были выделены из насекомых, червей, земноводных и наземных позвоночных.

Виды деятельности

Антибиотик

Из известных микробных метаболитов 60% проявляют антимикробную активность. Среди метаболитов антибиотиков 66% проявляют активность против грамположительных бактерий, 30% проявляют активность против грамотрицательных бактерий, 5% проявляют активность против микобактерий, а 34% проявляют противогрибковую активность.

Происхождение метаболитов может также отражать их функции. 70-75% метаболитов из бактерий и 74% метаболитов из актиномицетов проявляют антибактериальную / противогрибковую активность.

Противоопухолевую активность можно наблюдать в 30% метаболитов из актиномицетов, 24% метаболитов из бактерий и 27% грибковых метаболитов.

Другие биоактивности

Частота метаболитов с активностью, отличной от антибиотиков, сильно варьируется. Только 38% метаболитов, образующих актиномицеты, имеют биоактивность, отличную от антимикробной. Однако 72% микроскопических метаболитов грибов и 58% метаболитов базидиомицетов показывают «другие биоактивности».

Эти различия могут быть связаны с различными возможностями биосинтеза и типом химических соединений, производимых различными таксономическими группами.

Химическое разнообразие микробных метаболитов

В этой группе присутствует очень химически разнообразная группа химических веществ, которая варьируется от простых структур, таких как сакриламид до сложного макроциклического колмасидина, который состоит из макролактонового кольца, пиридина и пиррольных групп. Несмотря на то, что количество микробных метаболитов колеблется в десятках тысяч, в настоящее время требуется более высокое химическое разнообразие из-за роста резистентности к множественной лекарственной устойчивости и новых патогенов.

При использовании настоящего набора инструментов можно лечить и вылечить лишь небольшую часть заболеваний. Дефицит новых видов метаболитов возникает из-за истощения существующих биологических ресурсов и несовершенных методов для экранирования новых молекул.