2025 Выпуск №1

Разработан и синтезирован новый пептид CG-16 с последовательностью CHAECGAACKEFCLEG. Проведены исследования по оценке его физико-химических характеристик, антиоксидантных свойств и влияния на отложение липидов в клет­ках в эксперименте in vitro. Установлено, что пептид CG-16 не содержит антигенных детерминант. Результаты его поиска на платформах PeptideAtlas, UniProt и базе на­ционального центра биотехнологической информации NCBI свидетельствуют о том, что полученный пептид является уникальным. Прогнозирование основных физико-­химических свойств пептида CG-16 по показателям молекулярной массы, количества акцепторов водородных связей, количества доноров водородных связей, количества ко­лец, количества атомов в самом большом кольце, общего заряда, количества жестких связей, гибкости, топологической площади полярной поверхности, прогнозируемой растворимости, количества кислотных участков свидетельствуют, что исследуемый пептид может быть эффективно использован в качестве биологически активного ве­щества. Установлено, что пептид CG-16 обладает антиоксидантной активностью и способен уменьшать накопление липидов в клетке.

Бактериальная целлюлоза (далее — БЦ) представляет собой биоматериал, вырабатываемый некоторыми бактериями и обладающий уникальными свойствами, который отличается от растительной целлюлозы чистотой, высокой степенью кристалличности, отличной биосовместимостью, высокой влагоудерживающей способностью. Благодаря этими преимуществам БЦ находит все большее применение в различных промышленных сферах. Получение БЦ в промышленных масштабах огранено, в частности, высокой стоимостью питательной среды. В обзоре представлен анализ научных сведений и официальных данных о свойствах и способах повышения продуктивности БЦ для применения на пищевых производствах в качестве пищевой добавки и пищевой упаковки. Поиск научной литературы осуществлен на английском и русском языках по базам данных Scopus, ScienceDirect, PubMed и eLIBRARY.RU. Анализ научных сведений и официальных данных показал, что физические факторы (температура, рН, источник углерода, условия культивирования) питательной среды влияют на выход и свойства БЦ. Использование сельскохозяйственных и пищевых отходов в качестве питательной среды увеличивает продуктивность штаммов Komagataeibacter xylinus. Комбинирование БЦ с другими компонентами (биологически активными веществами, металлами, пробиотиками, полимерами, антибиотиками и т. д.) приведет к улучшению функциональных свойств БЦ и расширит области ее применения в пищевой промышленности в качестве заменителя жира, для получения искусственного мяса, иммобилизации ферментов, создания биоразлагаемых упаковочных материалов.

На городских биологических очистных сооружениях активно внедряются различные подходы по обезвреживанию осадка сточных вод, в том числе с применением технологии термической утилизации — пиролиза. Получаемый в таком случае биоуголь в настоящее время практически не используется, но этот продукт имеет уникальное свойство поглощать и на практике секвестировать СО2 на многие столетия, находясь в почве, при этом улучшая ее качества и способствуя устойчивому использованию и развитию. Связь между биомассой и биоуглем представляет собой один из наиболее эффективных подходов для решения климатических задач. Этот тройной положительный эффект делает биоуголь и технологии его производства весьма перспективными в контексте климатической повестки. В настоящее время в связи с этим уже формируется отдельное направление, известное как пирогенное улавливание и хранение углерода.

Цианобактерии являются перспективным источником биологически активных соединений различной природы и представляют большой интерес для использования их в биотехнологических процессах получения комплексов или индивидуальных биологически активных веществ различной направленности. Подбор оптимальных условий культивирования цианобактерий будет способствовать накоплению биомассы бактерий с высокой скоростью и максимальному выходу биологически активных веществ. В данном исследовании проанализировано влияние температурного режима и спектрального состава света на рост биомассы цианобактерии Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 в стационарных условиях. В ходе эксперимента штамм культивировали при различных температурах и различном освещении с регулярным измерением оптической плотности для контроля прироста биомассы.

Детальный анализ динамики роста позволил охарактеризовать различные фазы развития цианобактерий, включая лаг-фазу, экспоненциальную, фазу замедления и стационарную. Полученные результаты свидетельствуют о том, что продолжительность этих фаз варьировалась в зависимости от условий культивирования.

Данные, представленные в работе, могут быть использованы для оптимизации процесса культивирования и повышения продуктивности биомассы Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 в дальнейших исследованиях и промышленном производстве. Особую ценность могут иметь результаты, касающиеся влияния спектрального состава света, поскольку этот параметр часто недостаточно изучен при культивировании микроводорослей.

Развитие способов получения новых видов материалов создает предпосылки для разработки и совершенствования передовых методов биомедицины, бионанотехнологии и наномедицины. В связи с этим существует необходимость проведения оценки токсических характеристик материалов, а также разработки способов использования материалов в терапевтических целях. Проведено исследование цитотоксичности композитных наночастиц (нанозвезд) и микроматериалов (микродисков) по отношению к клеточным культурам Jurkat, Huh7 и мононуклеарным клеткам человека в условиях in vitro. Обнаружен концентрационно-зависимый цитотоксический эффект наночастиц. В тоже время микродиски не проявили токсический эффект на исследуемые клетки. Рассмотрен потенциал использования нано- и микроматериалов в качестве потенциальных инструментов для терапии опухолевых заболеваний, в частности, в виде инструмента для фототермической терапии.

Технология производства микроводорослей в инкубаторах включает в себя оптимизацию условий культивирования под определенный идентифицированный штамм. Однако при работе с образцами, выделенными из объектов окружающей среды, приходится иметь дело с неидентифицированными штаммами и соблюдение условий культивирования затруднено. В данном исследовании было использовано 10 изолятов микроводорослей рода Chlorella, которые в последующем были разделены на 3 группы роста в зависимости от объема вносимой базовой питательной среды и температуры. Согласно литературным данным, неидентифицированные изоляты могут принадлежать новому виду Chlorella sp. или новому лектотипу C. vulgaris.