Результат интеллектуальной деятельности: СТИМУЛЯТОР РОСТА ДРОЖЖЕЙ Saccharomyces cerevisiae

Предлагаемое изобретение относится к области новых средств для выращивания дрожжей Saccharomyces cerevisiae, конкретно к соединению 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинану у общей формулы (1) в качестве средства стимулирования роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Известен биогенный стимулятор роста дрожжей, в состав которого входит 4-метилурацил, представляющий собой 2,4-диоксо-6-метил-1,2,3,4-тетрагидро-пиримидин, общей формулы (2), предназначенный для интенсификации роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae (АС СССР №151973).

Для производства данного стимулятора необходимо использование труднодоступной биогенной нуклеиновой кислоты урацила и дорогостоящих исходных реагентов, процесс получения 4-метилурацила сложен, многостадиен и отличается низким выходом конечного продукта.

Известны синтетические стимуляторы роста дрожжей, представляющие собой производные гетероциклического соединения на основе N-6 замещенного аденина общей формулы (3), многостадийный синтез которого требует использования дорогостоящих исходных соединений (Заявка на изобретение РФ №2004105843 от 01.08.2002).

Таким образом, синтезы указанных соединений осуществляются в несколько стадий и базируются на использовании дорогостоящих соединений.

Целью изобретения является выявление ростостимулирующей активности соединения 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинана, получаемого в одну технологическую стадию из доступных исходных реагентов.

Результат достигается тем, что в качестве соединения дитиазинанового ряда, обладающего ростостимулирующей активностью, предлагается 5-ацетилсалицилоил-1,3,5-дитиазинан формулы (1) (Патент №2342371 от 27.08.2008).

Стимулятор формулы (1) получен однореакторной циклоконденсацией доступного сероводорода с дешевыми и выпускаемыми промышленностью формальдегидом и ацетилсалицилоиламидом. Продукт (1) выделен кристаллизацией из реакционной среды с выходом 84%.

Выявление ростостимулирующей активности осуществлено с использованием Saccharomyces cerevisiae. Дрожжи S. cerevisiae являются часто применяемой в биологических исследованиях модельной системой, что обусловлено широким распространением, удобством культивирования и быстрым ростом клеток, в частности используемой для токсикологической оценки поллютантов окружающей среды (Fai Р.В., Grant А. // Chemosphere. 2009. V. 75. Р. 289-296). Культура дрожжей поддерживается в коллекции микроорганизмов Всероссийского института пищевых биотехнологий РАН.

Для культивирования Saccharomyces cerevisiae в качестве питательной среды использовали солодовое сусло. Дрожжевую разводку готовили исходя из расчета 0.1 г дрожжей на 100 мл питательной среды, разливали в конические колбы в одинаковом объеме для культивирования. Готовили 0.1% растворы тестируемых соединений в абсолютном этиловом спирте и вносили аликвотное количество в среду, содержащую S. cerevisiae. Тестируемые соединения оценивали в дозировке 0.1; 0.2; 0.5 мг/100 мл сусла.

Контроль - ячменное солодовое сусло без добавления химических соединений. Дрожжи инкубировали в термостате при 25°С до стационарной фазы роста. Через каждые 12 ч подсчитывали количество живых и погибших клеток с использованием камеры Горяева и светового микроскопа Микмед-5 (ЛОМО, Россия) с комплексом визуализации ТСА-3.0 С. Также оценивали морфологические характеристики дрожжей - внешний вид клеток, состояние клеточной стенки и просматриваемых в цитоплазме органелл. Размер клеток оценивали с помощью окуляр-микрометра. Для анализа оценивали не менее 3000 клеток. Статистическую значимость между вариантами оценивали с помощью t-критерия Стьюдента при доверительной вероятности 0.95. Все эксперименты проводились в трех повторностях, и результаты представлены в виде средних значений.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что соединение (1) может быть использовано для стимулирования роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae, при добавлении в сусло в дозе от 0.1 до 0.15 мг на 100 мл сусла.

Существенные отличия предлагаемого способа

Соединение (1) является эффективным средством стимулирования роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae, его синтез осуществляется в одну технологическую стадию исходя из доступных реагентов в отличие от многостадийных синтезов известных средств, применяемых для стимулирования роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Общая методика оценки ростостимулирующей активности соединения (1): оценку ростостимулирующей активности проводили методом внесения в сусло, содержащую культуру дрожжей Saccharomyces cerevisiae (Бабьева И.П., Голубев В.И. Методы выделения и идентификации дрожжей. Издательство «Пищевая промышленность», 1979 г., 120 с.).