Биокаталитическое окисление тиоанизола свободными и иммобилизованными клетками родококков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат биологических наук Елькин, Андрей Анатольевич

• Елькин, Андрей Анатольевич
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Елькин, Андрей Анатольевич

Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Селективное окисление органических сульфидов в оптически 12 активные сульфоксиды

1.1. Характеристика органических сульфидов: структура, 12 химические свойства, биологическая активность

1.2. Оптически активные органические сульфоксиды: структура, 14 химические свойства, регио- и стереоселективность реакций синтеза, биологическая активность

1.3. Биологическое окисление органических сульфидов в хиральные 19 сульфоксиды как альтернатива химическим методам синтеза оптически активных сульфоксидов

1.4. Иммобилизация как возможный путь оптимизации процесса 34 окислительной биотрансформации сульфидов в оптически активные сульфоксиды

1.5. Перспективы использования актинобактерий рода ЯЬоойососст 50 для направленной биоконверсии органических сульфидов ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Рабочая коллекция, условия культивирования родококков

2.2. Условия культивирования

2.3. Контрольные эксперименты

2.4. Условия иммобилизации и определение дыхательной активности 63 клеток родококков

2.5. Качественный и количественный анализ продуктов 64 биотрансформации органических сульфоксидов

2.6. Исследование продуктов биотрансформации

2.7. Химический синтез продуктов окисления арилалкилсульфидов

2.8. Статистическая обработка результатов исследования

Глава 3. Исследование сульфоксидирующей активности коллекцион- 68 ных культур родококков (на примере тиоанизола), поиск активных биотрансформаторов арилалкильных сульфидов

Глава 4. Разработка оптимальных условий и получение эффективного 76 биокатализатора процесса окисления органических сульфидов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биокаталитическое окисление тиоанизола свободными и иммобилизованными клетками родококков»

Актуальность проблемы. Оптически активные (энантиомерно однородные, хиральные) органические сульфоксиды* находят широкое применение в химической и фармацевтической! практике. В асимметрическом синтезе сульфоксидная группа используется в качестве активного центра; способного с высокой степенью стереоселективности определять направление химических реакций. В современной медицине используются антибактериальные, противоязвенные, противовоспалительные и анальгетические препараты на основе сульфоксидсодержащих соединений. С учётом различия в скорости метаболизма (S)- и (Я)-энантиомерных сульфоксидов антисекреторных средств (пантопразола, рабепразола, лансопразола, омепразола, тенатопразола и др.) разработаны современные эффективные лекарственные препараты на основе индивидуальных энантиомеров (Захарова, 2008; Cotton et al., 2000; Andersson et al., 2001).

Получение оптически активных сульфоксидов осуществляется в основном методами химического синтеза. Однако при. получении энантиомерно чистых сульфоксидов химическим путем не всегда достигается высокая энантиоселективность реакций (Толстиков и др., 2003). Альтернативой многостадийному химическому синтезу оптически активных соединений выступают биологические технологии, позволяющие существенно повысить уровень регио- и стереоселективности реакций (Careno, 1995; Solladie et al., 1995; Holand et al., 2002, 2003). В качестве биокатализаторов процесса окисления прохиральных сульфидов используются ферментные препараты (оксигеназы, пероксидазы) и целые микробные клетки. Однако промышленное использование чистых ферментов, несмотря на их высокую регио- и стереоселективность, ограничивается из-за проблем, связанных с очисткой, препаративным выделением и сохранением стабильности индивидуальных ферментов. Кроме того, спектр веществ, которые могут превращаться интактными микробными клетками,, намного, шире. Специфика многоцелевых оксигеназных ферментных систем, отсутствие проблемы с добавкой, оксиданта и регенерацией кофермента, устойчивая активность в экстремальных условиях внешней^ среды обусловливают технологическую перспективность использования целых клеток микроорганизмов в процессах асимметрического окисления сульфидов.

В настоящее время в реакциях окислительной биотрансформации многих органических соединений — алифатических и ароматических углеводородов, изопреноидов, стеринов, стероидов и их структурных аналогов всё чаще используются актинобактерии рода Rhodococcus, обладающие высокой активностью оксигеназных ферментных комплексов (Larkin, Kulakov, Allen, 2006; Martinkova et al., 2009). Родококки успешно применяются в качестве биокатализаторов процесса десульфуризации серосодержащих компонентов нефти, начальным этапом которого является образование сульфоксидов. Недавно показана технологическая перспективность использования цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ родококков в реакциях селективного биокаталитического синтеза арилалкилсульфоксидов (Liu et al., 2006; Jackson et al., 2007; Zhang et al., 2010). Вместе с тем, известны лишь единичные примеры использования представителей R. equi и R. erythropolis в реакциях окисления прохиральных сульфидов в оптически активные сульфоксиды. Низкая эффективность таких реакций обусловлена высокой концентрацией используемых субстратов и патогенностью культур R. equi (Ohta et al., 1984, 1985), либо низкой концентрацией трансформируемых сульфидов при высокой нагрузке биокатализатора (Holand et al.2003). В связи с этим поиск новых культур родококков, катализирующих целевые реакции биотрансформации прохиральных органических сульфидов в оптически активные сульфоксиды (рис. 1) является весьма актуальным.

Рис. 1. Окислительная биотрансформация арилалкилсульфидов на примере тиоанизола).

Цель настоящей работы — исследование возможностей использования актинобактерий рода Ююскэсоссш для эффективной окислительной биотрансформации прохирального фенилметилсульфида (тиоанизола).

Основные задачи исследования

1. Исследовать окисляющую активность коллекционных штаммов родококков разных видов в отношении арилалкильного сульфида тиоанизола.

2. Выявить оптимальные условия для окислительной биоконверсии тиоанизола с использованием свободных клеток родококков.

3. Провести сравнительное исследование каталитической активности свободных и иммобилизованных в криогеле поливинилового спирта клеток родококков при биотрансформации тиоанизола.

-Сульфоксид тиоанизола

Тиоанизол (£)-Сульфоксид тиоанизола

Сульфон тиоанизола

4. На основе иммобилизованных клеток родококков разработать эффективный биокатализатор для окисления; тиоанизола и его гомологов в оптически активные арилалкилсульфоксиды.

Научная новизна: Проведен сравнительный? анализ биокаталитической активности« коллекционных культур» актинобактерий рода! Шос1ососсш в отношении арилалкильного сульфида; тиоанизола. Выявлено, что родококки разных видов.катализируют образование как (#)->• так; и (5)-сульфоксида тиоанизола. Показано, что сульфид окисляющая активность г родококков: не является видоспецифичной и реализуется в присутствии дополнительных источников углерода. Наиболее эффективными ростовыми субстратами в процессе* окислительной биотрансформации тиоанизола являются; глицерин и н-гексадекан. Обнаружена обратная^ зависимость сульфидокисляющей активности родококков от концентрации ; н-гексадекана в среде их.культивирования. Определены оптимальные условия направленного окисления тиоанизола в оптически; активный; (5)-сульфоксид с использованием иммобилизованных в матрицу криогеля на основе поливинилового спирта (ПВС-криогеля) клеток родококков; Экспериментально подтверждено, что иммобилизованные клетки родококков характеризуются« высокой метаболической активностью и устойчивостью к токсическому воздействию повышенных концентраций тиоанизола.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные экспериментальные данные расширяют представление о возможности использования бактерий для регио- и стереоселективной биотрансформации прохиральных органических сульфидов в оптически активные сульфоксиды. В результате проведенных исследований выявлены штаммы Якойососст Брр., активно катализирующие направленное образование энантиомерно обогащенных сульфоксидов. На. основе иммобилизованных в ПВС-криогеле клеток родококков разработан эффективный биокатализатор с высокой сульфидокисляющей активностью, обладающий длительной сохранностью функциональной стабильности и возможностью многократного использования для биотрансформации тиоанизола. Полученные экспериментальные-данные представляют интерес для разработки^ биотехнологических способов получения практически значимых соединений — сульфоксидсодержащих интермедиатов тонкого органического синтеза, оптически чистых изомеров лекарственных препаратов, а также биокатализаторов процессов селективного извлечения сероорганических примесей из различных фракций нефти. Полученная информация о наиболее активных бактериальных биотрансформаторах тиоанизола включена в компьютеризированную базу данных Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов для использования в каналах сети Интернет (www.iegm.ru/iegmcol).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Свободные клетки родококков катализируют селективное окисление тиоанизола с образованием целевого {Д)- или (5)-сульфоксида в соокислительных условиях. Сульфидокисляющие свойства родококков не являются видовой характеристикой, а определяются специфичностью штаммов и условиями их культивирования.

2. Родококки наиболее активно трансформируют тиоанизол в присутствии м-гексадекана (0,1 об.%) при щелочных значениях рН (8,0) и оптимуме температуры 28°С.

3. Иммобилизация родококков в матрицу ПВС-криогеля повышает сульфидокисляющую активность бактериальных клеток при использовании тиоанизола и его гомологов и одновременно сокращает продолжительность процесса биотрансформации тиоанизола по сравнению со свободными клетками в 4 раза.

4. Разработанный на основе иммобилизованных клеток родококков биокатализатор: характеризуется высокой;; сульфидокисляющей активностью, возможностью эффективного использования для получения;, оптически? активных (б^-арилалкилсульфоксидов на протяжении четырех последовательных циклов? и высоко® устойчивостью при хранении в течение 12 месяцев при пониженной температуре +4°С.

Апробация работы« и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены; на III Международной« конференции "Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биологический- потенциал", Пермь-Н.Новгород-Пермь, 2008; VI и VII Международных конференциях "Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии", Минск, 2008 и 2010; • «

V Всероссийской молодежной; школе-конференции с:, международным участием "Актуальные аспекты современной микробиологии", Москва;, 2009; II Всероссийском конгрессе с, международным участием студентов и аспирантов биологов "Симбиоз-Россия 2009", Пермь, 2009; The XIII Annual Symposium for Biology Students of Europe, Казань, 2009; III;Всероссийском, конгрессе с международным участием студентов и аспирантов биологов "Симбиоз-Россия 2010", Н; Новгород, 2010.

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 статьи в научных журналах, "Прикладная биохимия и микробиология" и "Вестник Пермского университета".

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 121 странице машинописного текста, содержат 11 таблиц и 24 рисунка. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов; и методов исследования, четырех глав экспериментальных исследований, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 128

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Елькин, Андрей Анатольевич

Выводы

1. Установлено, что родококки видов К орасш и Я. гкосЬскгош обладают выраженной способностью к окислению тиоанизола, которая проявляется в присутствии дополнительных ростовых субстратов. Наиболее высокий выход целевого (5)-сульфоксида тиоанизола достигается в присутствии н-гексадекана или глицерина.

2. Показано, что на эффективность процесса окисления тиоанизола родококками существенное влияние оказывают уровень рН среды и концентрация дополнительного ростового субстрата. Наиболее активно свободные клетки родококков трансформируют тиоанизол (0,5 г/л) в присутствии 0,1 об.% н-гексадекана в течение 6 сут культивирования.

3. Обосновано, что клетки родококков, предварительно выращенные в присутствии н-гексадекана и иммобилизованные в криогеле на основе поливинилового спирта, характеризуются высокой метаболической активностью и устойчивостью к токсическому воздействию повышенных концентраций тиоанизола, на основе иммобилизованных клеток Я. гЬсхЛоскгош ИЭГМ 66 разработан эффективный биокатализатор, при использовании которого достигается полное окисление тиоанизола (1,5 г/л) в целевой (5)-сульфоксид в течение 3 сут.

4. Разработанный биокатализатор проявляет высокую сульфидокисляющую активность в отношении гомологов тиоанизола — фенилэтил-, и-толилметил- и бензилметилсульфидов, характеризуется функциональной стабильностью в течение 12 месяцев хранения и возможностью его повторного эффективного использования на протяжении 4 циклов биотрансформации исследованных сульфидов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, полученные нами результаты свидетельствуют о способности родококков к окислению, тиоанизола в условиях соокислительной трансформации. Аналогичная . закономерность в проявлении родококами сульфидокисляющей активности показана в работах зарубежных исследователей (Ohta et al., 1984, 1985; Holland et al., 2003). Наиболее высокие результаты в этом направлении достигнуты в начале 80-х гг. прошлого века японскими специалистами (Ohta et. al., 1984, 1985), которые при использовании интактных клеток штамма R. equi IFO 3730 осуществили 100%-ную биоконверсию тиоанизола (2 г/л) в соответствующий (Я)-сульфоксид в присутствии н-гексадекана. В»качестве основных недостатков описанного процесса необходимо отметить высокую (2 об.%) концентрацию используемого м-гексадекана, который как балластный компонент осложняет стадию очистки оптически активного (^)-сульфоксида, а также патогенную природу представителей R. equi. Попытка H.L. Holland с .соавт. (2003) получить целевой сульфоксид тиоанизола с использованием свободных клеток R. erythropolis IGTS ВКО-53 в присутствии глюкозы (2%) привела к образованию рацемического сульфоксида. Несмотря на выявленную авторами высокую каталитическую активность R. erythropolis IGTS ВКО-53 в отношении арилалкильных гомологов тиоанизола, применение данного штамма для биоокисления сульфидов ограничивается ввиду низкой концентрации трансформируемых сульфидных субстратов (0,5 г/л) и высокой плотности используемых бактериальных суспензий (20,0 г клеток/л).

По результатам наших исследований, биоконверсия тиоанизола (0,5 г/л) клетками R. rhodochrous ИЭГМ 66 в оптически активный (^-сульфоксид тиоанизола (р 81,4%) достигается в ростовых условиях в присутствии 0,1 об.% //-гексадекана. Использование более высоких концентраций сульфида приводит к подавлению сульфидокисляющей активности родококков. Применение иммобилизованных бактериальных клеток исключает двухдневную стадию подготовки биокатализатора и позволяет достичь полной биоконверсии тиоанизола в течение 24 ч при одновременном! введении биокатализатора и 0;5 г/л тиоанизола.

Следует отметить, что публикации по применению иммобилизованных микробных клеток для, получения оптически активных сульфоксидов ограничены примерами» использования культур мицелиальных грибов. При этом продолжительность процесса биотрансформации тиоанизола (не более 0,5 г/л) иммобилизованными клетками Mortierella isabellina АТСС 42613 (Holland et al., 1992) и Aspergilus terreus CCT 3320 (Porto et al., 2002) составляет 3 сут.

Разработанный нами- биокатализатор на основе целых клеток непатогенного штамма R. rhodochrous ИЭГМ 66, иммобилизованных в ПВС-криогель, позволяет проводить направленное окисление тиоанизола и его гомологов (фенилэтил-, и-толилметил- и бензилметилсульфидов) в более высокой (до 1,5 г/л) концентрации по сравнению с планктонными клетками. При этом химический выход и оптическая чистота образующихся (5)-арилалкилсульфоксидов достигают 75% и 85% соответственно. Клетки родококков, иммобилизованные в ПВС-криогеле, характеризуются высокой функциональной стабильностью в течение 12 месяцев хранения и возможностью повторного эффективного использования биокатализатора на протяжении 4 циклов биотрансформации исследованных сульфидов.

Разработанный биокатализатор перспективен для биотехнологического получения оптически активных органических сульфоксидов — ключевых интермедиатов тонкого органического синтеза, оптически чистых изомеров лекарственных препаратов, для процесса селективной десульфуризации нефти и, возможно, утилизации запасов различных токсических серосодержащих соединений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Елькин, Андрей Анатольевич, 2011 год

1. Абелян В.А. Новый метод иммобилизации клеток микроорганизмов поперечной сшивкой // Прикл. биохим. и микробиол. — 2000. Т. 36. — № 3. — С. 359-364.

2. Активность штаммов-деструкторов ароматических соединений, иммобилизованных в гранулах агарового геля / В.И. Корженевич, О.В. Игнатов, А.Д. Миронов и др. // Прикл. биохим. и микробиол. 1991. - Т. 27.-№3.-С. 365-368.

3. Аристархова, В.И. Нокардиоподобные микроорганизмы / Под. ред. E.H. Мишустин. М.: Наука, 1989. - 248 с.

4. Биотрансформация изопимаровой, и дегидроабиетиновой кислот с использованием бактерий1 рода Rhodococcus / B.B. Гришко, A.B. Воробьев, И.Б. Ившина и др. // Химия в интересах устойчивого развития. — 2000. № 8. - С. 693-698.

5. Гришко В.В., Ившина И.Б., Толстиков А.Г. Биотрансформация тиоанизола актинобактериями Rhodococcus sensu stricto II Биотехнология. — 2004. -№5. -С. 49-56.

6. Донова M.B. Биоконверсия стероидных соединений актинобактериями. -Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2009. 195 с.

7. Жубанова A.A., Шигаева М.Х. Иммобилизованные клетки микроорганизмов // Биотехнология. Теория и практика. 1997. - № 2. - С. 35-38.

8. Захарова Н.В. Лансопразол: особенности клинической фармакологии ИПП // Клин, гастроэнтерол. гепатол. 2008. - Т. 1. - № 3. - С. 205-211.

9. Ившина И.Б. Бактерии рода Rhodococcus: биоразнообразие, иммунодиагностика, детекция,: дис. .: д-ра. биол. наук. / И.Б. Ившина — Пермь, 1997.- 197 с.

10. Ившина И.Б., Пшеничнов P.A., Оборин A.A. Пропанокисляющие родококки. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. - 125 с.

11. Ившина И.Б. Уральская профилированная коллекция микробиологических ресурсов: разнообразие генофонда, реализация потенциала, стратегия сохранения // Наука. Общество. Человек. / Информ. вестник УрО РАН. 2004. - № 1. - С. 11-19.

12. Илялетдинов А.Н., Алиева P.M. Микробиологическая очистка промышленных сточных вод иммобилизованными клетками микроорганизмов-деструкторов // Сб. науч. трудов "Иммобилизованные клетки в биотехнологии". Пущино, 1987. — С. 62-72.

13. Иммобилизация на углеродных сорбентах штамма Rhodococcus ruber gtl, обладающего нитрилгидратазной активностью / А.Ю. Максимов, Ю.Г. Максимова, М.В. Кузнецова и др. // Прикл. биохим. и микробиол. 2007. -Т. 43. -№ 2. - С. 193-198.

14. Иммобилизация уксуснокислых бактерий на углеродных волокнах и использование их для трансформации тиодигликоля / Н.Г. Медведева, Ю.А. Гриднева, A.A. Лысенко и др. // Биотехнология. — 2001. № 5. - С. 51-57.

15. Иммобилизованные клетки микроорганизмов / А.П. Синицын, Е.И. Райнина, В.И. Лозинский и др. // М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 288-294.

16. Каталог штаммов Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов / Ред. И.Б. Ившина. М.: Наука, 1994. 163 с. (www.iegm.ru/iegmcol/index.html).

17. Кощеенко К. А., Суходольская Г.В. Иммобилизация клеток микроорганизмов // Сб. науч. трудов. «Иммобилизованные клетки в биотехнологии». Пущино, 1987. - С. 4-15.

18. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. М.: Высшая школа, 1992. - 192 с.

19. Ладыгин A.B. Сорбент для очистки природных вод и почвы от нефтяных загрязнений "Москат" / A.B. Ладыгин // Патент РФ. № 2143947. -2000.

20. Лозинский В.И., Плиева Ф.М., Зубов А.Л. Применение криогелей поливинилового спирта в биотехнологии. Сверхмакропористые носители для иммобилизации молекул // Биотехнология. 1995. — № 1-2. - С. 32-37.

21. Лозинский, В.И. Криотропное гелеобразование растворов поливинилового спирта // Успехи химии. 1998. — Т. 67. — № 7. - С. 641-652.

22. Максимова Ю.Г. Биотрансформация акрилонитрила иммобилизованными клетками актинобактерий рода Rhodococcus: Автореф. дисс. . .канд. биол. наук / Ю.Г. Максимова. — Пермь, 2006. 22 с.

23. Нестеренко O.A., Квасников Е.И., Ногина Т.М. Нокардиоподобные и каринеподобные бактерии. Киев: Наук. Думка, 1985. - 336 с.

24. Оаэ С. Химия органических соединений серы. / пер с япон. — М.: «Химия», 1975.-512 с.

25. Оборин A.A., Стадник Е.В. Нефтегазопоисковая геомикробиология // отв. ред. Л.М. Зорькин. Екатеринбург: УРО РАН, 1996. - 407 с.

26. Образование водорода термофильными анаэробными бактериями Clostridium thermosaccharolyticum, иммобилизованными в криогель поливинилового спирта / O.A. Никитина, С.С. Зацепин, C.B. Калюжный и др. // Микробиология. 1993. - Т. 62. - № 3. - С. 477-489.

27. Пешкур Т.А., Ившина И.Б. Особенности аккумуляции цезия бактериальными клетками Rhodococcus ruber при росте на н—гексадекане // Экология. 2003. - № 1. - С. 69-71.

28. Практикум по микробиологии : учебн. пособие для студ. высш. учеб, заведений / А.И. Нетрусов и др.; Под ред. А.И. Нетрусова. М.: Издат. центр "Академия", 2005. - 608 с.

29. Препарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов / В.М. Кондратенко, В.П. Холоденко, И.А. Дунайцев и- др. // Патент РФ. -№2191753.-2002.

30. Прилежаева E.H. Химия сульфоксидов и сульфонов // Получение и свойства органических соединений" серы. / Под ред. Л.И. Беленького. М.: Химия, 1998.-С. 115-259.

31. Применение криогелей поливинилового спирта в биотехнологии. Изменение реологических характеристик гелевой матрицы в результате включения в нее клеток дрожжей / В.И. Лозинский, Е.С. Вайнерман, А.Л. Зубов и др. // Биотехнология. 1990. - № 5. - С. 32-35.

32. Романенко В. И., Кузнецов С. И. Экология микроорганизмов пресных вод. Лабораторное руководство. -М.: «Наука», 1974. — 194 с.

33. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под. ред. Н.С. Егорова. 2 изд. - М.: Моск. ун-т, 1983. - 215 с.

34. Семенов A.A. Очерк химии природных соединений. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 664 с.

35. Сироткин A.C., Шагинурова Г.И., Ипполитов К.Г. Агрегация микроорганизмов: флокулы, биопленки, микробные гранулы Казань: Изд-во "Фэн" АН РТ, 2007. - 160 с.

36. Системы с иммобилизованными клетками для получения биогаза и этанола / М.Е. Бекер, А.П. Гринберг, Я.Э. Блумберг и др. // Сб. Науч. Труд. Пущино. 1987. - С. 73-81.

37. Стероидтрансформирующая активность диссоциативных вариантов Rhodococcus sp. / Н.Е. Войшвилло, A.M. Турута, A.B. Камерницкий и др. // Прикл. биохим. и микробиол. 1993. - Т. 27. - № 3. - С. 424-430.

38. Стоянович Ф.М. Сульфиды, // Получение и свойства органических соединений серы. / Под ред. Л.И. Беленького. М.: Химия, 1998. - С. 47-80.

39. Уждавини Э.Р. Гигиенические аспекты применения органических соединений серы в народном хозяйстве // Получение и свойства органических соединений серы / Под ред. Л.И. Беленького. М.: Химия, 1998. - С. 548-557.

40. Шеховцова Н.В., Звягинцев Д.Г., Паников Н.С. Кинетика роста Arthrobacter globiformis и Pseudomonas fluorescens на средах со стекловолокном // Микробиология. 1992. - Т. 61. - № 6. - С. 995-1004.

41. Штильман М.И. Успехи в использовании полимеров для иммобилизации клеток // Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Сб. науч. труд. — Пущино, 1987.-С. 105-111.

42. Юнусов С.Ю. Алкалоиды. Ташкент: ФАН, 1981. - 420 с.

43. N.N. Karpyshev, S.A. Fominsky et al. //J. Mol. Catal. A: Chem. 2001. - V. 171.-P. 73-80. .

44. A highly enantioselective biocatalytic sulfoxidation by the topsoil bacterium Pseudomonas frederiksbergensis / W. Adam, F. Heckel, C.R. Saha-Möller et al. //Tetrahedron: Asymmetiy. 2004. - V. 15. - P. 983-985.

45. A widely useful chiral stationary phase for the high-performance liquid chromatography separation of enantiomers / W.H. Pirkle, J.M. Finn, J.L. Schreiner et al. //J. Am. Chem. Soc. 1981. -V. 103. - P. 3964-3966.

46. Allenmark S.G., Andersson M.A. Chloroperoxidase-induced asymmetric sulfoxidation of some conformationally restricted sulfides // Chirality. 1998. - V. 3. -№. 3. - P. 246-252.

47. An efficient asymmetric oxidation of sulfides to sulfoxides / P. Pitchen, T. Dunach, N.N. Desmukh et al. //J. Am. Chem. Soc. 1984. - V. 106. - P. 81888193.

48. Angelova B., Schamauder H. Lipophilic compounds in biotechnology-interactions with cells and technological problems // J. Biotechnol. 1999. - V. 67. -P. 13-32.

49. Argoudelis A.D., Mason D.J. Production of sulfoxide and 1-demethylthio-l-hydroxylincomycin by S. lincolnensis //J. Antibiot. — 1969 V. 22. - №. 6. - P. 289-291.

50. Aspergillus terreus CCT 3320 immobilized on chrysotile or cellulose/TiC^ for sulfide oxidation / A.L.M. Porto, F. Cassiola, S.L.P. Dias et al. II J. Mol. Cat. B: Enzymatic. 2002. - V. 19-20. - P. 327-334.

51. Asymmetric synthesis of esomeprazole / H. Cotton, T. Elebring, M. Larsson et al. II Tetrahedron Lett. 2000. - V. 11. - № 18. - P. 3819-3825.

52. Bakers' yeast oxidation of methyl para-tolylsuifide: Synthesis of a chiral intermediate in the preparation of the mevinic acid-type hypocholestemic agents /

53. J. Tang, I. Brackenridge, S.M. Roberts et al. // Tetrahedron. 1995. - V. 51. - № 48.-P. 13217-13238.

54. Bayer T., Wagner H. Zwiebelanes: novel biologically active 2,3-dimethyl-5,6-dithiabicyclo2.1.1.hexane 5-oxides from onion // J. Âm. Chem. Soc. — 1989. -V. 111.-P. 3085-3086.

55. Biocatalytic scrubbing of gaseous acrylonitrile using Rhodococcus ruber immobilized in synthetic silicone polymer (ImmobaSil™) rings / P.C.J. Roach, D.K. Ramsden, J. Hughes et al. // Biotechnol. Bioeng. 2003. - V. 85. - № 4. -P. 450-455.

56. Biodégradation potential of the genus Rhodococcus / L. Martinkovâ, B. Uhnakova, M. Patek et al. II Environ. Int. 2009. - Y. 35. - P. 162-177.

57. Bioepoxidation of propylene by non-growing cells of Rhodococcus sp. / G.A. Kovalenko, I.B. Ivshina, E.V. Kuznetsova et al. II Chemistry for Sustainable Development. 2003. - V. 11. - P. 117-121.

58. Bioremediation of crude oil-contaminated soil using slurry-phase biological treatment and land farming techniques / M.S. Kuyukina, I.B. Ivshina, M.I. Ritchkova et al. II Soil Sediment Contamination. 2003. - V. 12. - P. 8599.

59. Biotransformation of nitriles by Rhodococcus equi A4 immobilized in LentiKats® / D. Kubâc, A. Cejkovâ, J. Masâk et al. II J. Mol. Catalysis B: Enzymatic. -2006. Y. 39. - P. 59-61.

60. Biotransformation of sulfides by Rhodococcus erythropolis / H.L. Holland, F.M. Brown, A. Kerridge et al. II J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 2003. - V. 22. -№3-4.-P. 219-223.

61. Biotreatment of industrial wastewater by selected algal-bacterial consortia / E. Safonova, K.V. Kvitko, M.I. Iankevitch et al. II Eng. Life Sci. 2004. - V. 4, №4.-P. 347-353.

62. Block E., Ahmad S., Catalfamo J.L. The chemistry of alkyl thiosulfinate esters. Antithrombotic organosulfur compounds from garlic: structural, mechanistic, and synthetic studies // J. Am. Chem. Soc. 1986. - V. 108. - P. 7045-7055.

63. Buist P.H., Marecak D.M. Stereochemical analysis of a quasisymmetrical dialkyl sulfoxide obtained by a diverted biodehydrogenation reaction // J. Am. Chem. Soc. 1991.-V. 113.-P. 5877-5878.

64. Careno M.C. Applications of sulfoxides to asymmetric synthesis of biologically active compounds // Chem. Rev. 1995. - V. 95. - № 12. - P. 17171760.

65. Cell-linked and extracellular cholesterol oxidase activities from Rhodococcus erythropolis. Isolation and physiological characterization / M. Sojo, R. Bru, D. Lopes-Molina et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 1997. - V. 47. - P. 542589.

66. Chen G., Rockhold M., Strevett K.A. Equilibrium and kinetic adsorption of bacteria on alluvial sand and surface thermodynamic interpretation II Res. Microbiol.-2003.-V. 154.-P. 175-181.

67. Chloroperoxidase catalyzed oxidations in t-butyl alcohol/water mixtures / M.P.J, van Deurzen, IJ. Remkes, F. van Rantwijk et al. II J. Mol. Catal. A: Chemical.-1997.-V. 117.-№ 1-3.-P. 329-337.

68. Chloroperoxidase—catalysed asymmetric synthesis: enantioselective reactions of chiral hydroperoxides with sulfides and bromohydration of glycols /

69. H. Fu, H. Kondo, Y. Ichikawa et al. II J. Org. Chem. 1992. - V. 57. - №. 26. -P. 7265-7270.

70. Cholesterol oxidase: sources, physical properties and analytical applications / J. MacLachlan, A.T.L. Wotherspoon, R.O. Ansell et al. II J. Steroid Biochem. Mol. Biol.-2000.-V. 72.-P. 169-195.

71. Cholesterol side-chain cleavage by immobilized cells of Rhodococcus equi DSM 89-133 / S. Ahmad, P.K. Roy, S.K. Basu et al. II Indian J. Experim. Biol. -1993. -V. 31, № 4. P. 319-322.

72. Colonization of surfaces by phenolic compounds utilizing microorganisms / J. Masak, A. Cejkova, V. Jirku et al. II Environ. International. 2005. - V. 31. -№2.-P. 197-200.

73. Conversion of clindamycin to l'-demethylclindamycin and clindamycin sulfoxide by Streptomyces sp. / A.D. Argoudelis, J.H. Goats, D.J. Mason et al. II J. Antibiot. 1969 -V. 22. -№ 7. - P. 309-314.

74. Degradation of phenol by Rhodococcus erythropolis UPV—1 immobilized on Biolite® in packed-bed reactor / M.B. Prieto, A. Hidalgo, J.L. Serra et a/. // J. Biotechnol. 2002. - V. 97. - P. 1-11.

75. Drug interaction studies with esomeprazole, the (5)-isomer of omeprazole. T. Andersson, M. Hassan-Alin, G. Hasselgren et al.. II Clin. Pharmacokinet. —2001. -V. 40.-№6.-P. 411-426.

76. Effect of portionwise addition of oxidant in asymmetric vanadium-catalyzed sulfide oxidation / N.N. Karpyshev, O.D. Yakovleva, E.P. Talsi et al. II J. Mol. Catal. A: Chem. 2000. - V. 157. - P. 91-95.

77. Effects of substrate structure on the enantioselectivity and stereochemical course of sulfoxidation catalyzed by cyclohexanone monooxygenase / G. Carrea, B. Redigolo, S. Riva et al. // Tetrahedron: Asymmetry. 1992. - V. 3. - № 8. -P. 1063-1068.

78. Enantioselective dioxygenase-catalysed formation and thermal racemisation of chiral thiophene sulfoxides / D.R. Boyd, N.D. Sharma, S.A. Haughey et al. II Chem. Commun. 1996. -№ 20. - P. 2363-2364.

79. Exploring the biochemical properties and remediation applications of the unusual explosive-degrading P-450 sistem XplA / R.G. Jackson, E.L. Rylott, D. Fournier et al. I I Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. - V. 104. - P. 1682216826.

80. Finnerti R. W. The biology and genetics of the genus Rhodococcus II Ann. Rev. Microbial. 1992. -V. 46. - P. 193-218.

81. Ganguly S. Enhanced stabilization of nitrile hydratase enzyme from Rhodococcus sp. DAP 96253 and Rhodococcus rhodochrous DAP 96622: A Diss. . .Degree of PhD / S. Ganguly Tbilisi: Georgia State University, 2005. - 119 p.

82. Goodfelow M., Alderson G., Chun J. Rhodococcal systematics: problems and developments // Antonie van Leeuwenhoek. 1998. — V. 74. - №. 1-3. - P. 320.

83. Holland H.L., Ihasz N., Lounsbery B.J. Formation of single diastereomers of (3-hydroxy sulfoxides by biotransformation of P-ketosul fides using Helminthosporium species NRRL 4671 // Can. J. Chem. 2002. - V. 80. - № 6. -P. 640-642.

84. Holland H.L., Poddar S., Tripet B. Effect of cell immobilization and organic solvents on sulfoxidation and steroid hydroxylation byMortierella isabellina II J. Ind. Microbiol.- 1992.-V. 10.-№3-4.-P. 195-197.

85. Horseradish-peroxidase catalyzed sulphoxidation is enantioselective / S. Colonna, N.Gaggero, G. Carrea et al. // J. Chem. Soc. Chem. Commun. — 1992. — №4.-P. 357-358.

86. Huang, W.H., Wilcox R.E., Davis P.J. Comparative molecular field analysis (CoMFA) for sulfoxidation reactions in Mortierella isabellina ATCC 42613 and Helminthosporium sp. NRRL 4671 // J. Mol. Model. 2002. - V. 8. - № 1. - P. 823.

87. Imboden C., Renaud P. Preparation of optically active ortho-chloro— and or/7zo-bromophenyl sulfoxides // Tetrahedron: Asymmetry. 1999. - V. 10. - P. 1051-1060.

88. Immobilization of hydrocarbon-oxidizing bacteria in poly(vinyl alchohol) cryogels hydrophobized using a biosurfactant /M.S. Kuyukina, I.B. Ivshina, A.Y. Gavrin et al. II J. Microbiol. Methods. 2006. - V. 65. - P. 596-603.

89. Jones A., Goodfelow M. Genus II. Rhodococcus (Zopf 1891) emend Goodfelow et al. 1998 // Bergey's Manual of Systemstic Bacteriology. 2nd edn. -2010.-V. 4.-P. 1-65.

90. Kerridge A., Willetts A., Holland H. Stereoselective oxidation of sulfides by cloned naphthalene dioxygenase // J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 1999. — V. 6. -№ 1-2. -P. 59-65

91. Kuyukina M.S., Ivshina I.B. Rhodococcus biosurfactants: Biosintesis, Properties, and Potential Applications // Biology of Rhodococcus / ed. H.M. Alvarez. Berlin: Springer, 2010. - P. 292-313

92. Lameiras S., Quíntelas C., Tavares T. Biosorption of Cr (VI) using a bacterial biofilm supported on granular activated carbon and on zeolite // Bioresour. Technol. 2008. - V. 99. - P. 801-806.

93. Larkin, M.J., Kulakov, L.K., Allen, C.C.R. Biodegradation by members of the genus Rhodococcus: Biochemistry, physiology, and genetic adaptation // Adv. Appl. Microbiol. 2006. - V. 59. - P. 1-29

94. Lee K., Brand J.M., Gibson D.T. Stereospecific sulfoxidation by toluene and naphthalene dioxygenases // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 1995. V. 212. -№ l.-P. 9-15.

95. Liu L., Schmid R.D., Urlacher V.B. Cloning, expression, and characterization of a self-sufficient cytochrome P450 monooxygenase from Rhodococcus ruber DSM 44319 // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. - V. 72. -P. 876-882.

96. Long-term repeated biodesulfurization by immobilized Rhodococcus erythropolis KA2-5-1 cells / M. Naito, T. Kawamoto, K. Fujino et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. - V. 55. - P. 374-378.

97. Lopez A., Lazaro N., Marques M. The interphase technique: a simple method of cell immobilizationin gel-beads // J. Microbiol. Methods. — 1997. V. 30. - P. 231-234.

98. Lozinsky V.I. Cryogels on the basis of natural and synthetic polymers: preparation, properties and applications // Rus. Chem. Rev. — 2002. № 6. - P. 489-511.

99. Masuda Y., Nakayama N. Protective effect of diethyldithiocarbamate and carbon disulfide against liver injury induced by various hepatotoxic agents // BiochemPharmacol. 1982.-V. 31.-№ 17.-P. 2713-2725.

100. Microbial synthesis of a proton pump inhibitor by enantioselective oxidation of a sulfide into its corresponding sulfoxide by Cunninghamella echinulata MK40 / T. Yoshida, M. Kito, M. Tsujii et al. // Biotechnol. Lett. 2001. - V. 23. - P. 1217-1222.

101. Monticello D.J. Biodesulfiirization and the upgrading of petroleum distillates // Curr. Opin. Biotech. 2000. - V. 11. - №. 6. - P. 540-546.

102. New packing materials for bioreactors based on coated and fiber-reinforced biocers / D. Fiedler, A. Thron, U. Soltmann et al. // Chem. Mater. 2004. -V. 16.-P. 3040-3044.

103. Ohta H., Okamoto Y., Tsuchihashi G. Asymmetric synthesis of chiral sulfoxides via microbial oxidation of sulfides // Chem. Lett. 1984. - V. 13. - № 2.-P. 205-208.

104. Ohta H., Okamoto Y., Tsuchihashi G. Microbial oxidation of allylic sulfides to the corresponding optically active sulfoxides // Agric. Biol. Chem. 1985. - V. 49.-№3.-P. 671-676.

105. Okrasa K. Guibe-Jampel E., Therisod M.J. Tandem peroxidase-glucose oxidase catalysed enantioselective sulfoxidation of thioanisoles // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2000. - № 7. - P. 1077-1079.

106. Ozaki S. de Montellano P.R.O. Molecular engineering of horseradish peroxidase. Highly enantioselective sulfoxidation of aryl alkyl sulfides by the phe-41 .fwdarw. Leu mutant // J. Am. Chem. Soc. 1994. - V. 116. - № 10. - P. 44874488.

107. Patai S., Rappoport L., Stirling C.J.M. The Chemistry of Sulfoxides and Sulfones. -N.Y.-Z,.: J. Willey a Sons, 1988. 1200 p.

108. Recent biotechnological developments in the use of peroxidases / S. Colonna, N. Gaggero, G. Richelmi, // Trends Biotechnol. 1999. - V. 17. - № 4. - P. 163168.

109. Rehfuss M., Urban J. Rhodococcus phenolicus sp. nov., a novel bioprocessor isolated actinomycete with the ability to degrade chlorobenzene, dichlorobenzene and phenol as sole carbon sources // Syst. Appl. Microbiol. 2005. — V. 28. -P. 695-701%

110. Sequence analysis and heterologous expression of a new cytochrom P450 monooxygenase from Rhodococcus sp. for asymmetric sulfoxidation / J.-D. Zhang, A.-T. Li, Y. Yang et al.ll Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010. - V. 85. - P. 615-624.

111. Solladie G., Carreno M.C. In Organosulphur chemistry. Synthetic aspects. (Ed. P.C.B.Page). // Academic Press, New York. 1995. - P. 1.

112. Stackebrandt E., Rainey F.A., Ward-Rainey N.L. Proposal for a new hierarchic classification system Actinobacteria classis nov. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. - V. 47. - № 2. - P. 479-491.

113. Stereoselectivity of microbial oxygenation of metallocene sulphides with different substituent size and central atom / Y. Yamazaki, C. Hesse, H. Okuno et al. II Appl. Microbiol. Biotechnol. 1996. - V. 45. - P. 595-599.

114. Substrate Specificity and Enantioselectivity of 4-Hydroxyacetophenone Monooxygenase / N.M. Kamerbeek, J. Arjen, J. Olsthoorn et al. // Appl. Environ. Microbiol. -2003. -V. 69. -№ 1. P. 419-426.

115. The genus Rhodococcus / K.S. Bell, J.C. Philip, D.W.J. Aw et al. // J. Appl. Microbiol. 1998. -V. 85. - P. 195-210.

116. Titanium-Catalyzed, Asymmetric Sulfoxidation of Alkyl Aryl Sulfides with Optically Active Hydroperoxides / W. Adam, M.N. Korb, K.J. Roschmann et al. //J. Org. Chem. 1998. -V. 63. -№ 10. - P. 3423-3428.

117. Toluene and naphthalene dioxygenase-catalysed sulfoxidation of alkyl aryl sulfides / D.R. Boyd, N.D. Sharma, S.A. Haughey et al. II J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1. 1998. -№. 12.-P. 1929-1933.

118. Yun S., Ohta Y. Removal of volatile fatty acids with immobilized Rhodococcus sp. B261 // Bioresour. Technol. 2005. - V. 96. - № 1. - P. 41-46.