Forskningsfremskridt inden for mikrobiel transformation af pentacykliske triterpenoider
\nBiokonvertering eller biotransformation henviser til den proces, hvor eksogene forbindelser gennemg\u00e5r visse biokemiske reaktioner under p\u00e5virkning af organismen selv eller den katalytiske virkning af aktive enzymer i kroppen, hvilket resulterer i strukturelle \u00e6ndringer og produktion af v\u00e6rdifulde forbindelser. Det er ogs\u00e5 kendt som biokatalyse. I 1864 opdagede Pasteur, at Acetobacter kunne omdanne ethanol til eddikesyre, hvilket markerede begyndelsen p\u00e5 menneskets udvikling af mikrobiel transformationsteknologi. I 1950'erne brugte forskere Rhizopus nigrican til at omdanne progesteron til 11 \u03b1-hydroxyprogesteron, hvilket markerede en vigtig milep\u00e6l i biotransformationens historie.
\nSammenlignet med kemisk omdannelse har biologisk omdannelse fordelene ved gr\u00f8n milj\u00f8beskyttelse, h\u00f8j katalytisk effektivitet, milde reaktionsbetingelser og enkel efterf\u00f8lgende behandling. Den kan ofte opn\u00e5 en omdannelse, som ikke er let at opn\u00e5 ved kemisk omdannelse, f.eks. glykosyleringsreaktion, og derved \u00f8ge den biologiske aktivitet, reducere toksiciteten og forbedre biotilg\u00e6ngeligheden. Is\u00e6r har biotransformation h\u00f8j regioselektivitet og stereoselektivitet, og der er ogs\u00e5 mange typer reaktioner, s\u00e5som oxidation, reduktion, hydrolyse, kondensation, hydroxylering, aminering, cyklisering, acylering, decarboxylering, methylering og demethylering, dehydrogenering osv., hvilket g\u00f8r det lettere at opn\u00e5 strukturelt nye forbindelser og give mere v\u00e6rdifulde blyforbindelser til udvikling af nye l\u00e6gemidler. Men screening for effektive transformationsstammer blandt en lang r\u00e6kke mikroorganismer er stadig en stor udfordring p\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt.
\nPentacykliske triterpenoider findes hovedsageligt i jordbaserede h\u00f8jere planter og kan klassificeres i tre strukturelle typer: ursolsyretype, oleanantype og lupintype. Det er blevet rapporteret, at disse forbindelser har mange biologiske aktiviteter, s\u00e5som anti-cancer, anti-diabetes, anti-virus, anti-bakteriel og anti-oxidation. Selvom mange l\u00e6geurter indeholder pentacykliske triterpenoider, har de ofte begr\u00e6nsninger s\u00e5som lavt indhold, lav aktivitet eller h\u00f8j toksicitet. Gennem biotransformation kan pentacykliske triterpenoider omdannes til mere v\u00e6rdifulde aktive ingredienser med h\u00f8j aktivitet og lav toksicitet eller hovedforbindelser med nye strukturer, hvilket l\u00e6gger grundlaget for yderligere strukturel modifikation og udvikling af nye l\u00e6gemidler.<\/p>\n
Det er ikke sv\u00e6rt at se ud fra ovenst\u00e5ende forskning, at mikrobiel transformation kan omdanne naturlige organiske forbindelser til en r\u00e6kke forskellige derivater, hvilket giver flere strukturelt nye forbindelser til screening af biologisk aktivitet og udvikling af nye l\u00e6gemidler. Der er mange typer mikroorganismer, der er i stand til at biotransformere, hvoraf svampe er de mest almindeligt unders\u00f8gte til biotransformation af pentacykliske triterpenoider, is\u00e6r svampe. Reaktionstyperne omfatter hydroxylering, carbonylering, hydrolyse, carboxylering, glykosylering, reduktion, dehydrooxidering og acetylering. I svampe forekommer hydroxyleringsreaktioner oftest i positionerne C7, C15 og C21, mens der forekommer betydelige transformationer i positionerne C1, C2, C23, C24 og C30. Nogle f\u00e5 transformationer forekommer i positionerne C4, C5, C6, C13, C19, C25, C26 og C29. Carbonyleringsreaktioner forekommer oftest i C3- og C21-positionerne, med nogle f\u00e5 i C2- og C24-positionerne. Esterificeringsreaktioner forekommer hyppigst i positionerne C13 og C28 og er ogs\u00e5 fundet i positionerne C7 og C27. Dehydrogeneringsreaktionen er mest almindelig i C11-positionen og forekommer lejlighedsvis i C4-, C5- og C23-positionerne. Carboxylering er ogs\u00e5 meget almindelig i C3-, C29- og C30-positionerne. C3-, C28- og C30-positionerne er almindelige forbindelsessteder for glukose og er mest udsatte for hydrolyse- og glykosyleringsreaktioner. Der er lidt f\u00e6rre forskningsrapporter om omdannelse af pentacykliske triterpenoider ved hj\u00e6lp af bakterier end svampe. Den mest rapporterede forskning er om bakterier, som hovedsageligt involverer reaktionstyper som hydroxylering, carbonylering, glykosylering, hydrolyse og esterificering. Disse reaktioner kan opn\u00e5 hydroxylering i position C2, C1, C7, C15, C23 og C30 samt carbonylering i position C3. Men i svampe er disse typer reaktioner ikke blevet opn\u00e5et. Cyclooxidation sker i position C11 og C26, spaltning sker i position C2 og C3 i A-ringen, acetylering sker i position C1, og carboxylsyre i position C28 reduceres til hydroxymethyl.
\nForm\u00e5let med biotransformation er at omdanne substrater til mere aktive forbindelser. Nogle transformationsreaktioner forbedrer den cytotoksiske aktivitet mod tumorceller, s\u00e5som hydroxylering i C2-, C7- og C21-positioner, methylering i C28-position, glykosylering i C3-position og monosakkaridglykosylering i C28-position. Disse transformationsprodukter giver et materielt grundlag for screening og unders\u00f8gelse af antitumorl\u00e6gemiddelaktivitet. Derudover kan glykosylering i C28-position reducere blodkoagulation og give ledende forbindelser til hjerte-kar-sygdomme. Nogle omdannelsesreaktioner kan \u00f8ge den antiinflammatoriske aktivitet, s\u00e5som carbonylering i C3-positionen, acetylering i C1-positionen, hydroxylering i C1-, C7-, C15-, C21- og C24-positionerne og glykosylering i C3-, C28- og C30-positionerne. Nogle omdannelsesreaktioner forbedrer den antibakterielle aktivitet, s\u00e5som glykosylering i C28- og C3-positionerne, carbonylering i C3-positionen og hydroxylering i C21-positionen, og de resulterende derivater har potentiale til at udvikle antibakterielle l\u00e6gemidler. C29-carboxylering har neurobeskyttende potentiale. Med forskningen i biotransformationsteknologi af pentacykliske triterpenoider er der blevet opdaget et stort antal aktive stoffer, og disse nye transformationsprodukter forts\u00e6tter med at give nye blyforbindelser eller farmakologiske stoffer til kliniske anvendelser. Der findes mange typer mikroorganismer, og der er behov for yderligere forskning i, hvordan man kan skabe ny aktivitetsv\u00e6rdi for pentacykliske triterpenoider ved at screene for biotransformeringsaktive stammer.
\nI de senere \u00e5r har den hurtige udvikling af enzymteknologi, celle- og enzymmobilisering, genteknologi, fermenteringsteknologi, metabolomik, proteomik osv. potentialet til at integrere flere gener i den samme tekniske stamme for at gennemf\u00f8re flere transformationsreaktioner samtidigt, hvilket g\u00f8r, at mikrobiel transformation har et bedre perspektiv i l\u00e6gemiddelsyntese.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Forskningsfremskridt inden for mikrobiel transformation af pentacykliske triterpenoider Biokonvertering eller biotransformation refererer til den proces, hvor eksogene forbindelser gennemg\u00e5r visse biokemiske reaktioner under p\u00e5virkning af organismen selv eller den katalytiske virkning af aktive enzymer i kroppen, hvilket resulterer i strukturelle \u00e6ndringer og produktion af v\u00e6rdifulde forbindelser. Det er ogs\u00e5 kendt som [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n