|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Комбинированные противогрибковые препараты для отдельных культур и консорциумов как основа экоориентированных решенийНИР
Combined antifungals for individual cultures and consortia as a base of eco-oriented decisions
- Руководитель НИР: Ефременко Е.Н.
- Ответственный исполнитель: Маслова О.В.
- Участники НИР: Агаева М.У., Асланлы А.Г., Гайдамака А.О., Гайдамака С.Н., Домнин М.В., Лягин И.В., Сенько О.В., Степанов Н.А.
- Подразделение: НИЛ экобиокатализа
- Срок исполнения: 15 мая 2023 г. - 31 декабря 2025 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 23-14-00092
- Номер ЦИТИС: 123061300037-2
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Экология и рациональное природопользование
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству
- ПН России: Рациональное природопользование
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.27.22 Антимикробные агенты
- Классификатор OECD: Биологические науки, Экология, Биотехнология и прикладная микробиология
-
Ключевые слова:
фунгициды, консорциумы, экологическая безопасность, кворум, ферменты, противогрибковые препараты
fungicides, quorum, antifungals, enzymes, consortia, computer modeling, environmental safety -
Описание:
Цель Проекта - разработка научно-обоснованных подходов к получению и эффективному применению комплексных противогрибковых препаратов экологической ориентированности с широким спектром противомикробного действия.
-
Abstract:
The aim of the Project is to develop scientifically based approaches to the production and effective use of complex antifungals of ecological orientation with a wide spectrum of antimicrobial action. It is assumed that due to the implementation of various mechanisms of influence on populations of microscopic fungi and their toxic metabolites, the components of the developed complex preparations will have a multidirectional effect on the objects of influence. Rational combination of antimicrobial agents (fungicides, enzymes, antimicrobial peptides, metal nanoparticles, etc.), showing a different mechanisms of action on microscopic fungi, will allow to directly influence the growth and development of both individual fungal cultures (yeast and mycelial fungi) and microscopic fungi that are part of microbial consortia containing other types of microorganisms (other fungi, bacteria, microalgae). The composition of antifungal complexes is also supposed to include components capable of suppressing quorum responses and detoxifying mycotoxins (low molecular weight secondary metabolites of cells in highly concentrated populations of microscopic fungi) and/or inhibiting the mechanisms of their biosynthesis. Theoretical and scientifically-based approaches to the creation of antifungal complex preparations, confirmed by bioinformatic ways, including the use of computer molecular modeling methods, involve testing on laboratory biological objects with an assessment of the ecotoxicity of the obtained media variants before and after the application of the obtained developments.
-
Планируемые результаты:
1. Будет проведён анализ и предварительный отбор различных противогрибковых агентов-кандидатов органической природы. 2. Будет проведён анализ и предварительный скрининг ферментов. Будет осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия этих ферментов с разными сигнальными молекулами грибов. 3. Будет осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия отобранных ферментов, нарушающих состояние кворума, с разными подгруппами противогрибковых агентов, проанализирована возможность комбинирования этих ферментов с ними, и научно обоснован выбор наиболее перспективных комбинаций. 4. Будет проведён анализ и предварительный скрининг ферментов. Будет осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия этих ферментов с разными модельными субстратами . Будут экспериментально исследованы отобранные ферменты in vitro, определены их каталитические характеристики с этими субстратами (константы Михаэлиса, каталитической константы, константы ингибирования) и оптимумы действия (pH- и температурный оптимум, ионная сила и др.).
-
Научный задел:
Научный коллектив Проекта обладает рядом оригинальных разработок и большим экспериментальным опытом, которые позволяют их оценивать как научный задел по Проекту.
-
Основные результаты:
В качестве основных результатов данного Проекта ожидается разработка ряда оригинальных эффективных комбинированных препаратов с противогрибковой активностью, состоящих из нескольких основных компонентов, характеризующихся разными механизмами воздействия на микроскопические грибы.
- Добавил в систему: Маслова Ольга Васильевна
Источник финансирования НИР
| грант РНФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 15 мая 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Этап 1. Комбинированные противогрибковые препараты для отдельных культур и консорциумов как основа экоориентированных решений |
| Результаты этапа: 1. Проведён анализ и предварительный отбор различных противогрибковых агентов-кандидатов органической природы из числа антимикробных полипептидов (бацитрацин, субтилин, фенгицин, лактоферрицин, лакоферрампин, полимиксины и др.), фунгицидов (стробилурины, триазолы и др.), ароматических спиртов (фарнезол, тирозол и др.), антиоксидантов (кемпферол, кверцетин и др.) и т.д. для введения в комплексные варианты противогрибковых препаратов. Проведён анализ и предварительный отбор различных противогрибковых агентов-кандидатов неорганической природы из числа наноматериалов (металлические и углеродные наночастицы, нанотрубки и др.), металлорганических каркасных соединений (HKUST, UiO и др.) и т.д. Получены результаты сравнительного скрининга, и сформирован набор потенциальных партнёров для дальнейшего объединения с ферментами. 2.Проведён анализ и предварительный скрининг ферментов, обладающих гидролитической (ацилазы, лактоназы, His6-OPH и др.) или окислительно-восстановительной (лакказы, цитохромы, пероксидазы и др.) активностью по отношению к сигнальным молекулам кворумного ответа микроскопических грибов. Осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия этих ферментов с разными сигнальными молекулами грибов (γ-бутиролактон, γ-гепталактон, оксилипин, тирозол, фарнезол и др.), и научно обоснован выбор наиболее активных вариантов. Экспериментально исследованы отобранные ферменты in vitro, определены их каталитические характеристики с этими субстратами (константы Михаэлиса, каталитической константы, константы ингибирования) и оптимумы действия (pH- и температурный оптимум, ионная сила и др.). 3. Осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия отобранных ферментов, нарушающих состояние кворума, с разными подгруппами противогрибковых агентов, проанализирована возможность комбинирования этих ферментов с ними, и научно обоснован выбор наиболее перспективных комбинаций. Экспериментально исследованы отобранные комбинации in vitro, определены антимикробные характеристики комбинаций в отношении разных штаммов грибов (родов Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichoderma, Mucor, Candida, Saccharomyces, и др.) и взаимное влияние отдельных компонентов на биологическую активность партнёра. Исследованы многокомпонентные комбинации, и определены оптимальные соотношения индивидуальных партнёров. 4. Проведён анализ и предварительный скрининг ферментов, обладающих гидролитической (амидазы, глюканазы, протеазы, хитиназы, целлюлазы и др.) активностью в отношении компонентов клеточной стенки грибов и/или внеклеточных структур. Осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия этих ферментов с разными модельными субстратами (хитин, N-ацетилглюкозамин и др.), и научно обоснован выбор наиболее активных вариантов. Экспериментально исследованы отобранные ферменты in vitro, определены их каталитические характеристики с этими субстратами (константы Михаэлиса, каталитической константы, константы ингибирования) и оптимумы действия (pH- и температурный оптимум, ионная сила и др.). 5. Осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия отобранных ферментов, деградирующих компоненты грибов, с разными подгруппами противогрибковых агентов, проанализирована возможность комбинирования этих ферментов с ними, и научно обоснован выбор наиболее перспективных комбинаций. Экспериментально исследованы отобранные комбинации in vitro, определены антимикробные характеристики комбинаций в отношении разных штаммов грибов (родов Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichoderma, Mucor, Candida, Saccharomyces, и др.) и взаимное влияние отдельных компонентов на биологическую активность партнёра. Исследованы многокомпонентные комбинации, и определены оптимальные соотношения индивидуальных партнёров. 6. Проведён анализ и предварительный скрининг ферментов, обладающих гидролитической (лактоназы, липазы и др.) или окислительно-восстановительной (лакказы, цитохромы, пероксидазы и др.) активностью по отношению к вторичным метаболитам микроскопических грибов (афлатоксины, зеараленон, патулин, трихотецены и др.) при значениях рН ниже нейтральных. Будет осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия этих ферментов с разными микотоксинами, и научно обоснован выбор наиболее активных вариантов. Экспериментально исследованы отобранные ферменты in vitro, определены их каталитические характеристики с этими субстратами (константы Михаэлиса, каталитической константы, константы ингибирования) и оптимумы действия (pH- и температурный оптимум, ионная сила и др.). 7. Осуществлено компьютерное молекулярное моделирование взаимодействия отобранных ферментов, деградирующих микотоксины, с разными подгруппами противогрибковых агентов, проанализирована возможность комбинирования этих ферментов с ними, и научно обоснован выбор наиболее перспективных комбинаций. Экспериментально исследованы отобранные комбинации in vitro, определены антимикробные характеристики комбинаций в отношении разных штаммов грибов (род Aspergillus, Fusarium, Penicillim, и др.) и взаимное влияние отдельных компонентов на биологическую активность партнёра. Исследованы многокомпонентные комбинации, и определены оптимальные соотношения индивидуальных партнёров. 8. Проведён сравнительный анализ, и обобщены полученные результаты. Полученные результаты опубликованы в высокорейтинговых журналах, популяризованы на научных конференциях и конгрессах. | ||
| 2 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Этап 2. Комбинированные противогрибковые препараты для отдельных культур и консорциумов как основа экоориентированных решений |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Этап 3. Комбинированные противогрибковые препараты для отдельных культур и консорциумов как основа экоориентированных решений |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|