Экзополисахарид бактерий Paenibacillus ehimensis: условия биосинтеза, состав и свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат биологических наук Худайгулов, Гайсар Гараевич

• Худайгулов, Гайсар Гараевич
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Худайгулов, Гайсар Гараевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Разнообразие и продуценты микробных полисахаридов

1.2.Биосинтез и условия культивирования

1.3.Способы выделения и очистки экзополисахаридов

1.4.Химические и физические свойства экзополисахаридов

1.5. Полиурониды

1.5.1. Характеристика полиуронидов - состав, структура и свойства

1.5.2. Источники полиуронидов

1.5.3. Практическое применение полиуронидов

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 .Объекты исследований

2.2.Условия хранения бактерий РаетЪасШт еЫтети

2.3. Исследование влияния источника углерода на синтез экзополисахарида бактериями РаетЪасШт еЫтет1з

2.4.Оптимизация условий биосинтеза экзополисахарида бактерий

РаетЪасШт ектетгз 739 2.5.Определение вязкости культуральной жидкости РаетЪасШт еЫтет18

2.6.Выделение ЭПС из культуральной жидкости

2.7.Очистка препаратов ЭПС штамма РаетЪасШт е/гшегаи 739 2.8.Методы изучения состава и структуры ЭПС РаетЪасШт е/г/ттш 739 - 2.9.Изучение реологических характеристик ЭПС РаетЪасШт еЫтетгя

2.9.1. Изучение влияния солей на стабильность и вязкость ЭПС штамма РаетЪасШт еЫтеп$18

2.9.2. Изучение влияния рН и температуры на вязкость раствора ЭПС РаетЪасШт еЫтет18

2.10. Токсикологическая оценка штамма РаетЪасШт е/г/тегаи

2.10.1. Оценка вирулентности штамма РаетЪасШт еЫтет'м

2.10.2. Изучение токсичности штамма РаетЪасШт еШтетгз

2.10.3. Оценка токсигенности и способности к дессиминации штамма РаетЪасШт еЫтетгя

2.10.4. Дисбиотическое действие штамма РаетЪасШт еЫтет'м

2.10.5. Иммунологические исследования штамма РаетЪасШт еЫтет'м

2.10.6. Оценка местного раздражающего действия штамма РаетЪасШт еЫтет1з

2.10.7. Кожно-резорбтивное действие штамма РаетЪасШт еЫтет1$

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1.Влияние источника углерода на синтез ЭПС РаетЪасШт еЫтет1з

3.2. Оптимизация условий культивирования бактерий РаетЪасШт еЫтетгз

3.3.Выделение ЭПС РаетЪасШт еЫтет1з 739 из культуральной жидкости

3.4.Очистка препаратов ЭПС штамма РаетЪасШт еЫтепягя

3.5.Мономерный состав и структура ЭПС, продуцируемого штаммом РаетЪасШт еЫтет1&

3.6.Физико-химические свойства ЭПС РаетЪасШт еЫтет18

3.7.Реологические характеристики экзополисахарида РаетЪасШт еШтетгя 739.

3.8.Результаты токсикологических исследований штамма РаетЪасШт еЫтет18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВКМ - всероссийская коллекция микроорганизмов

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

ИК - инфракрасная

ИПС - изопропиловый спирт

КЖ - культуральная жидкость

КОЕ - колониеобразующие единицы

ПФЭ - полный факторный эксперимент

ЭПС - экзополисахарид

ЯМР - ядерный магнитный резонанс

р. - род

в - гулуроновая кислота М - маннуроновая кислота

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экзополисахарид бактерий Paenibacillus ehimensis: условия биосинтеза, состав и свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Полисахариды находят широкое применение в таких областях человеческой деятельности как медицина, пищевая, нефтедобывающая и фармацевтическая промышленность.

Экзогликаны бактерий широко используются при полимерном заводнении пласта, применение которых дает ощутимый экономический эффект (Сафонов, 1997).

Растворы декстранов используются как заменители плазмы крови в медицине при больших потерях крови (напр.: препарат «Реополиглюкин»), Предложено использование альгинатов в качестве компонентов в системах адресной доставки лекарств (Ciofani et al., 2008), противовирусных средств, в т.ч. ВИЧ (Пат. 5089481 США)

Рынок водорастворимых полимеров в 1998 году составил 6,8 миллиардов долларов США. Спрос нефтедобывающей отрасли на бактериальные экзополисахариды только в США составляет цифру порядка 1 млн.т (Sabra et al., 2001).

Бактериальные ЭПС, в отличие от большинства химически синтезированных, являются биодеградируемыми и не наносят вреда окружающей среде (Muhammadi et al., 2008). А возросший интерес к экологически чистым технологиям стимулирует спрос на природные ЭПС.

Бактериальные экзополисахариды представляют группу очень перспективных стимуляторов защитных сил организма. Так экзополисахариды бактерий Paenibacillus polymyxa, обладают антивирусными и противоопухолевыми свойствами, оказывают профилактическое действие при экспериментальной стафилококковой инфекции и пролонгируют действие лекарственных веществ, повышая неспецифическую реактивность организма (Егоренкова и др., 2009).

Таким образом, поиск новых продуцентов экзополисахаридов, несомненно, представляет научный и практический интерес.

Цель исследования.

Выделить и охарактеризовать экзополисахарид бактерий. РаетЬасШш еЫтег^з. Определить мономерный состав, свойства и реологические характеристики ЭПС.

Задачи исследования:

отработать режимы и условия культивирования исследуемого штамма для максимального выхода высоковязкого ЭПС. подобрать условия выделения и очистки ЭПС. установить химическую природу и мономерный состав экзополисахарида.

исследовать физико-химические и реологические свойства гелей ЭПС.

Научная новизна. Впервые выделен и охарактеризован экзогенный полиуронид бактерий РаетЬасШш eh.im.ens¡б 739 - продуцента ЭПС (Патент РФ).

Практическая значимость.

Запатентован новый продуцент экзополисахарида. Определены основные технологические подходы производства высоковязкого биополимера и перспективные области применения в различных отраслях народного хозяйства.

Апробация работы.

XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009). XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2010), II Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Современные методы и подходы в биологии и экологии» (Уфа, 2011).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 патент Российской Федерации.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 97 страницах, содержит 21 таблиц и 19 рисунков. Список использованной литературы включает 135 наименований, из них 40 на русском языке.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Бурное развитие биотехнологии на основе микроорганизмов способствует значительному расширению исследований по поиску новых продуцентов полисахаридов (Van Веек, 1997; Guentas et al., 2000; Oren, 2002; Kumar et al., 2007), используемых в различных областях народного хозяйства и медицины (Sutherland et al., 2002). В свою очередь, все возрастающие потребности в полисахаридах влияют на развитие биотехнологии.

Мировое производство экзополисахаридов достигает десятков тысяч тонн. Увеличение выпуска ЭПС обусловлено тем, что диапазон их использования расширяется в уже ставших традиционными отраслях народного хозяйства (буровой, нефтедобывающей, пищевой промышленности и др.) (Iyer et al, 2005; Iyer et al, 2006). Выявлены и новые области, в которых применение экзополисахаридов может дать значительный экономический эффект (бытовая химия, текстильная промышленность, сельское хозяйство, медицина и др.) (Cambon-Bonavita et al. 2002; Draget et al, 2005). Сейчас легче назвать отрасли народного хозяйства, в которых бы не использовали или не было бы рекомендаций по использованию микробных полисахаридов.

Практическое применение нашли полисахариды растительного (целлюлоза, инулин, крахмал и др.) и животного (гликоген) происхождения. Однако производство микробных экзополисахаридов развивается опережающими темпами по сравнению с производством полисахаридов из высших организмов; для этого имеются веские основания. Микробные полисахариды более разнообразны по своим свойствам, легко воспроизводимы (Sutherland, 2001), могут быть получены в любое время года при значительно меньшей стоимости и любом количестве.

1.1.Разнообразие и продуценты микробных полисахаридов.

Полисахариды - полимеры, состоящие из углеводов. Различают эндо- и экзополисахариды, которые в свою очередь делятся на капсульные -относительно прочно связанные с клеточной стенкой и слизи если такая связь слаба или вовсе отсутствует (Dan,2000).

Микробные экзополисахариды представляют собой в основном линейные полимеры (Sutherland, 1997) длина боковых цепей в большинстве случаев не превышает пяти мономерных единиц (Mironescu, 2003).

Физические, химические и реологические характеристики зависят от мономеров из которых построена цепь ЭПС, от способа соединения их между собой, преобладания того или иного мономера, а в случае гетерополисахаридов и от относительной длины мономерных блоков (Draget, 2005). Всего в полисахаридах различных микроорганизмов обнаружено около 20 моносахаров. Наиболее часто встречаются следующие: глюкоза, галактоза, манноза, глюкозамин, глюкуроновая, маннуроновая и галактуроновая кислоты (Практикум ..., 1976).

Молекулярная масса внеклеточных полисахаридов может достигать нескольких миллионов углеродных единиц. С увеличением молекулярной массы растет сложность и прочность образованных экзополисахаридом структур за счет многочисленных физических и ковалентных взаимодействий возникающих между различными полимерными цепями (Блинов, 1984; Ботвинко, 1985; Семенова, Гречушкина, 1986; Стяжкин и др., 2007).

В таблице 1.1 представлены наиболее известные продуценты ЭПС (Mironescu, 2003; Kumar, 2007).

Продуценты экзополисахаридов

Продуцент Биополимер Применение

Pseudomonas aeruginosa, Azotobacter vinelandii Альгинат В качестве матрицы для иммобилизации и инкапсулирования клеток и ферментов, гипоаллергенное ранозаживляющие покрытие

Acinetobacter calcoaceticus Эмульсан То же самое

Sphingomonas paucimobüis Геллан Заменитель агар-агара в микробиологии

Xanthomonas sp. Ксантан Вторичная и третичная нефтедобыча, производство красок, пестицидов и детергентов, косметология, фармацевтика, пищевая промышленнсоть

Rhizobium meliloti, Agrobacterium radiobacter Курдлан Желирующий агент, иммобилизационная матрица

Alcaligenes faecalis var. myxogenes Сукциноглюкан То же самое

Leuconostoc mesenteriodes Декстран В медицине и ветеринарии -заменитель плазмы

Aureobasidium pullulans Пуллулан Покрытия для пищевых продуктов

Alcaligenes faecais var. myxogenes Курдлан Желирующее средство для пудингов (низкокалорийно, так как не подвергается расщеплению в кишечнике)

Рассмотрим более подробно некоторые экзогенные микробные биополимеры:

Альгинат - представляет собой линейный полимер, полиуронид, состоящий из (1—>4) связанных остатков P-D-маннуроновой (М) и a-L-гулуроновой кислот (G) которые могут входить в состав полимерной цепи в виде гомополимерных (полиманнуронаты (ММ) и полигулуронаты (GG)) или гетерополимерных (MG) блоков. К тому же в бактериальных альгинатах 2 и/или 3 атом углерода маннуроновой кислоты может быть О-ацетилирован. Молекулярная масса, состав, структура и степень ацетилирования варьируют в широких пределах (Gacesa, 1998) Более подробно альгинаты будут рассмотрены в главе 1.5.

Аубазидан - сложный гликан, который продуцирует Aureobasidium pullulans шт. №8. Предложено использование этого полисахарида в фармацевтической промышленности и исследуются области применения в пищевой промышленности (ссылка).

Геллан - гетерополисахарид, полимерная цепь которого построена из тетрасахаридных единиц, в состав которых входят глюкоза, рамноза, глюкуроновая кислота и О-ацетильные группировки, которые находятся в С-6 положении молекулы глюкозы. В нативной форме геллан формирует слабые, непрочные гели. Для устранения этого недостатка данный экзополисахарид подвергают деацетилированию нагреванием в щелочном растворе с уровнем рН равным 10 (Kang, 1982). В настоящее время геллан выпускается компанией «CP Kelco U.S.., Ink.» под торговой маркой «Гельрит» и «Гельзан» (каталог фирмы «Sigma-aldrich, Inc.» 2010) в качестве заменителя агар-агара в микробиологии (Lin, 1984). Геллан главным образом нашел применение в области фармацевтической промышленности и пищевой индустрии (Mironescu, 2003; Fialho et al., 1999; Pollock, 1993).

Декстран - представляет собой гомополисахарид мономером, которого является глюкоза, молекулярная масса лежит в пределах 15 000 -20 000 кДа. Образуется при росте на средах с сахарозой. Заменитель плазмы

в медицине например препарат «Реополиглюкин» выпускаемый ОАО «Красфарма» (Россия, г. Красноярск), который представляет собой 10% раствор декстрана с молекулярной массой 30 ООО - 40 ООО Да.

Ксантан — построен из повторяющихся пятичленных блоков, содержащих D-глюкозу, D-маннозу, D-глюкуроновую кислоту, в которой большинство или все остатки маннозы О-ацетилированы в положении 6. Основа полимерной цепи ксантана состоит из молекул глюкозы соединенных между собой (3-1,4-гликозидными связями с присоединенными к ней боковыми цепочками трисахаридов (Tait M.I., 1986). Молекулярная масса варьирует от 2 • 106 до 15 • 106 Да. Выпускается под торговыми марками «келтрол», «келцан», «ксантан», «антигум-КС», «родопол 23», «сараксан». Традиционными областями применения ксантана является нефтедобывающая и пищевая промышленность.

Курдлан - линейный полимер, (3 (1 - 3)-глюкан, конформация молекулы курдлана в растворе представляет собой тройную спираль, формирует гели в отсутствие ионов металлов (Sutherland, 1997). Применяется для приготовления низкокалорийных пудингов, супов. А также в медицине как препарат с противовирусной активностью (Kumar, 2007) и стимулятор цитотоксичности полиморфноядерных лейкоцитов in vitro (Беседнова и др., 2000).

Пуллулан - пуллулан способен к стимулированию макрофагов in vitro (Беседнова и др., 2000).

Сукциноглюкан-шшезщуется Sinorhizobium meliïoti. Состоит из D-глюкозы, D-галактозы в соотношении 7:1, этерифицированных сукциниловыми, пируватными и ацетатными кислотами в соотношении 1:1:1.

Полимиксан состоит глюкозы, маннозы, галактозы, глюкуроновой кислоты, а также глюкоманнана с равным содержанием обоих моносахаридов и следовыми количествами уроновых кислот. Полимиксан продуцирует Paenibacillus polymyxa. Используют в качестве пищевых

волокон, полимерного агента для приготовления буровых растворов (Матора и др., 1982).

Комплексный экзополисахарид этаполан - продуцирует штамм бактерий Acinetobacter sp. 12S на основе этанола. Он состоит из нейтрального и двух кислых компонентов, один из которых ацилирован. Ацилированный и неацилированный полисахариды идентичны по молярному соотношению D-глюкозы, D-маннозы, D-галактозы, L-рамнозы, D-глюкуроновой кислот (3:2:1:1:1:1) и структуре повторяющегося фрагмента в углеводной цепи. Ацилированный полисахарид содержит жирные кислоты (C^-Cig) Уникальные свойства водных растворов этаполана предполагают использование этого полисахарида для интенсификации нефтедобычи, в горнодобывающей, пищевой, химической промышленности, косметологии и др. (Гринберг и др., 1992; Пирог и др., 2001; 2004; 2007 а, б; 2009).

Как уже было отмечено, многие микробные экзополисахариды используются в качестве стабилизаторов. Они необходимы для улучшения потребительской привлекательности продукта, упрочения его структуры и обеспечения стойкости при хранении. Действие полисахаридов в роли стабилизаторов проявляется в их способности связывать воду, взаимодействуя с компонентами продукта, в основном с белками, формируя структурные элементы гелевого каркаса. Кроме того, использование стабилизирующих компонентов дает возможность улучшить качественные характеристики и снизить себестоимость готовой продукции (Кочеткова и др., 1992; Роль ..., 2005; Технология ..., 2006).

Целлюлоза - это линейный полисахарид, состоящий из (3-1-4- D-глюкозы, синтезируется Acetobacter xylinum. В зависимости от условий культивирования продуцента можно получить целлюлозу с разной молекулярной массой. Имеются сведения о синтезе фибрилл целлюлозы in vitro. Целлюлоза может быть рекомендована для получения диетической низкокалорийной пищи.

Микробные экзополисахариды и биопродукты на их основе являются одним из объектов внимания нефтяной биотехнологии благодаря коллоидным и клеящим свойствам их растворов, способности к образованию гелей и пленок, воздействию на реологические характеристики жидкостей (Назина, 2000; Сохань и др., 2008).

Исходя из химической структуры и пространственной конфигурации экзополисахаридов и образования сложных комплексов экзополисахарид-тяжелый металл за счет коордиционных связей между -ОН и -СООН группами ЭПС и ионами металлов, предложено использовать их в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов (Няникова и др., 2002; Perez, 2008).

В настоящее время актуальным является поиск новых соединений, обладающих физиологической активностью, и создание на их основе препаратов нового поколения с селективным и пролонгированным действием на иммунную и сердечно-сосудистую системы. Перспективными в этом отношении являются биогликаны. Они обладают высокой иммуномодулирующей и атиатерогенной активностью (Оводов и др., 1983; Егоренкова, 2009). Бактериальные экзополисахариды представляют группу очень перспективных стимуляторов защитных сил организма, повышающих его устойчивость ко многим бактериальным и вирусным инфекциям, а также к лучевым воздействиям. Исследованиями ученых показано, что экзополисахариды, синтезируемые бактериями Paenibacillus polymyxa, обладают антивирусными и противоопухолевыми свойствами, оказывают профилактическое действие при экспериментальной стафилококковой инфекции и пролонгируют действие лекарственных веществ, повышая неспецифическую реактивность организма (Егоренкова и др., 2008).

Изучение активности экзополисахаридов в отношении иммунной системы, исследованной на модели фагоцитоза - одного из главных и ранних механизмов естественного иммунитета, показало, что внесение ЭПС, выделенного из культуральной жидкости Paenibacillus polymyxa 1465, в концентрации 1 мкг/мл в культуру перитонеальных макрофагов перед

началом фагоцитоза приводило к увеличению количества активированных макрофагов по сравнению с контролем. ЭПС P. polymyxa 1465 способны к активации иммунных клеток, что открывает перспективу их использования в качестве биологически активных веществ, обладающих иммунотропным действием (Егоренкова и др., 2009).

В настоящее время микробиологическая промышленность многих стран выпускает практически важные полисахариды: декстран (Россия), ксантан (США, Великобритания, Франция, КНР), пуллулан, курдлан (Япония), склероглюкан или политран, занфло (США). Компании ISP Alginates UK Ltd, CP Kelco (Великобритания) и Orffa (Голландия) производят полисахариды пищевого назначения (Ибатуллин и др., 2006).

1.2.Биосинтез и условия культивирования

Синтез ЭПС у большинства бактерий обычно происходит при дисбалансе питательных веществ и высоком соотношении соотношения углерод:азот (C»N) . Часто при субоптимальной температуре роста и высокой степени аэрации (Sutherland, 2001).

Биосинтез экзополисахарида имеет сходство с процессом синтеза пептидогликана и липополисахарида клеточной клетки (Kumar et al., 2007). В то время как леван и декстран синтезируются внеклеточно, под действием экзоферментов (Vanhooren et al., 1998). Ферменты ответственные за синтез полисахарида можно разделить на 4 группы. Первую группу составляют внутриклеточные ферменты, которые вовлечены во многие метаболические процессы в клетке. Вторая группа внутриклеточных ферментов непосредственно генерирует прекурсоры. Третья группа ферментов осуществляет синтез полимерной цепи, данные ферменты расположены в периплазматическом пространстве. Ферменты четвертой группы осуществляют перенос растущей полимерной цепи во внешнюю среду (Kumar et al., 2007). На рисунке 1.1 изображен путь биосинтеза альгиновой кислоты в микробной клетке (Sabra et al., 2001)

Путь биосинтеза альгиновой кислоты.

SUCROSE

GLUCOSE

¿fcr"

FRUCTOSE

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Худайгулов, Гайсар Гараевич

выводы

1. Установлен оптимальный состав среды и условия культивирования, обеспечивающие максимальное продуцирование экзополисахаридов штаммом Paenibacillus ehimensis 739: перемешивание - 200 об/мин, температура-25°С, концентрация мелассы -30 г/, продолжительность культивирования - 168 ч, конечная вязкость культуральной жидкости составила » 30 ООО сСт.

2. Определены условия выделения и очистки экзополисахарида из культуральной жидкости штамма Paenibacillus ehimensis 739. Показано, что очистка ЭПС штамма Paenibacillus ehimensis 739 достигалась при осаждении из подкисленного раствора при pH равном 3 и соотношении КЖ:ЭПС-1:1.

3. Методами жидкостной хроматографии, ИК- и ЯМР - спектроскопии показано, что ЭПС Paenibacillus ehimensis 739 относится к полиуронидам и является гетерополимером, мономерными единицами которого являются гулуроновая и маннуроновая кислоты в соотношении (M/G = 0,62); молекулярная масса ЭПС лежит в интервале 450 - 350 кДа.

4. Установлены физико-химические и реологические характеристики экзополисахарида Paenibacillus ehimensis 739. ЭПС стабилен в диапазоне pH 4,0-9,0 в присутствии нитратов, сульфатов, фосфатов, хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.

5. Проведена сравнительная характеристика с коммерческими образцами ксантана и ЭПС Pseudomonas putida ИБ 17, Azotobacter vinelandii ИБ 1. ЭПС штамма Paenibacillus ehimensis 739 обладает более высокими показателями эффективной вязкости при тех же скоростях сдвига и образует более вязкие гели при меньшей концентрации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В промышленности в основном используют биополимеры на основе полисахаридов растительного происхождения. Производство растительных полисахаридов носит сезонный характер, невозможно обеспечить контроль за их качеством, а цены на них во многом зависят от урожаев, которые, в свою очередь, зависят от погодных условий. Дополнительными источниками полисахаридов являются микробные экзополисахариды, полученные путем биосинтеза. Интерес к микробным полисахаридам как к объектам для применения промышленности объясняется следующими факторами: возможностью получения полисахаридов с заранее определенными свойствами в количествах, требуемых производством; наличием у микробных экзополисахаридов уникальных физических и химических характеристик; пригодностью для употребления в пищу без побочных эффектов, так как остатки Сахаров и структура их гликозидных связей допускают либо переваривание и метаболизм в организме, либо инертность и отсутствие калорийного эффекта; экономической целесообразностью их получения, обусловленной как внеклеточной природой этих полимеров, так и высокой продуктивностью их образования на дешевых субстратах. Такие биополимеры являются экологически чистыми, а их производство -экологически безопасным.

Недостатком производства известных бактериальных экзополисахаридов является высокая требовательность микроорганизмов к условиям и питательной среде. В нашей работе, направленной на решение фундаментальной проблемы биотехнологии, связанной с созданием и характеризацией биоматериалов, и разработкой технологий, основанных на использовании биологически активных соединений нового поколения, получен штамм РаетЪасШш еЫтет'м 739, способный осуществлять синтез экзополисахаридов на дешевых средах с широким набором углеродных субстратов, вплоть до утилизации отходов пищевых производств. Биополимеры, полученные таким образом, не уступают по физико-химическим, реологическим, технологическим параметрам известным биополимерам, немаловажен экономический эффект.

Решение задач работы связано с комбинированным подходом, сочетающим применение микробиологических методов при изучении условий биосинтеза экзополисахарида высокоэффективным штаммом, химических и биохимических - при определении состава, свойств полисахарида, и биотехнологических методов для разработки технологий использования биополимеров.

В ходе работы были отработаны режимы культивирования штамма РаетЪасШш ектетм 739 для максимальной секреции им высоковязкого ЭПС на среде с мелассой. Подобраны оптимальные условия выделения и очистки ЭПС РаетЪасШш еЫтетгь 739, зависящие от природы и концентрации растворителя - осадителя и физико-химических параметров осаждения. В конечном итоге был выделен экзополисахарид уникального строения с соответствующими свойствами, обладающий высокой стабильностью.

Биополимеры на основе полисахаридов, водные растворы которых отличаются высокой вязкостью и особой стабильностью при резких изменениях температуры и в условиях агрессивной среды, могут использоваться в нефтяной и газодобывающей промышленности в качестве стабилизаторов и структурообразователей промывных жидкостей, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин, и обеспечивать более полное извлечение нефти из нефтяных, в том числе и обедненных пластов. В пищевой промышленности биополимеры в зависимости от строения и свойств могут широко применяться в качестве пищевых добавок и способствовать повышению биологической и пищевой ценности тех продуктов, к которым их добавляют.

Комплексное использование биополимеров с биопрепаратами-фунгицидами, а также с антибиотиками фунгицидной природы, в сельскохозяйственной практике позволит пролонгировать действие последних за счет их выхода из образуемой "капсулы" не сразу, а по мере необходимости в течение всего вегетативного периода роста культуры растений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Худайгулов, Гайсар Гараевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Беседнова, H.H. Иммунотропные свойства 1->3; I->6-ß-D-niK)KaHOB [Текст] / H.H. Беседнова, Л.А. Иванушко, Т.Н. Звягинцева, Л.А. Елякова. -Антибиотики и химиотерапия. -2000. - №2. - С. 37-44.

Ботвинко, И.В. Экзополисахариды бактерий [Текст] / И.В. Ботвинко // Успехи микробиологии. - 1985. - Т. 20. -С. 79-122.

Гринберг Т.А., Смоляр С.И., Малашенко Ю.Р., Пирог Т.П., Капиловская Е.Д. // Микробиол. журнал. 1991. Т. 53. № 5. С. 82 - 96.

Гринберг, Т.А. Микробный синтез экзополисахаридов на С]-С2 соединениях [Текст] / Т.А. Гринберг, Т.П. Пирог, Ю.Р. Малашенко, Г.Э. Пинчук. - Киев: Наук. Думка, 1992. - 212 с.

Егоренкова И.В., Состав и иммунохимическая характеристика экзополисахаридов ризобактерий Paenibacillus polymyxa 1465 [Текст] / И.В. Егоренкова, К.В. Трегубова, Л.Ю. Матора, Г.Л. Бурыгин, В.В. Игнатов // Микробиология. - 2008. - 77. - С. 623-629.

Егоренкова, И.В. Физико-химические свойства и биологическая активность экзополисахаридов ризобактерий Paenibacillus polymyxa 1465 [Текст] / И.В. Егоренкова, A.A. Фомина, К.В. Трегубова, С.А. Коннова, В.В. Игнатов // Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения: Тез. докл. научно-практической конф. - Киев, 2009. - С.267.

Егорова Н.В., Синтез, исследования свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений [Текст] / H.JI. Егорова // 6 Межресп. научн. конф. студ. Вузов СССР: Тез. докл. науч. конф. - Казань, 1991. - С. 132.

Елинов, Н.П. Химия микробных полисахаридов [Текст] / Н.П. Елинов. - М.: Высш. шк., 1984.-200 с.

Ибатуллин, P.P. Биополимеры - полисахариды для увеличения нефтеотдачи пластов [Текст] / P.P. Ибатуллин, И.Ф. Глумов, М.Р. Хисаметдинов, С.Г. Уваров // Нефтяное хозяйство. - 2006. - №3. - С. 46-47.

Ильинский, В.В. Углеводородокисляющие бактерии Центральной Арктики, Карского и Белого морей: распространение и роль в процессах естественного очищения от нефтяного загрязнения [Текст] / В.В. Ильинский, М.Н. Семененко // Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов: Тез. докл. науч. конф. - Москва, 2000. - С. 62.

Каталог фирмы «Sigma-Aldrich, Inc.» [Электронный ресурс] - www.sigma-aldrich.com.

Качественный химический анализ [Текст]/ Н.И. Блок. - М.: Изд-во Госхимиздат, 1952.-650 с.

Кириченко, Е.В., Титова, J1.B., Коць, С.Я. Роль экзометаболитов в процессе формирования и функционирования соево-ризобиального симбиоза [Текст] / Е.В. Кириченко, JI.B. Титова, С.Я. Коць // Прикладная биохимия и микробиология. - 2004. - №5. - С. 567-570.

Кочеткова, A.A. Научно-техническое сотрудничество в области производства и использования пектина [Текст] / A.A.Кочеткова, Г.Ф. Фокс, Р. Асмуссен, К. Фишер, Х-У. Эндресс // Пищевая промышленность. - 1992. - №10. - С. 64-66. Микробный полисахарид ксантан [Текст] / Под ред. Р.И. Гвоздяка, М.С. Мартышевской, Е.Ф. Григорьева, O.A. Литвинчука. - Киев: Наук. Думка, 1989.-212 с.

Назина, Т.Н. Микроорганизмы нефтяных пластов и использование их в биотехнологии повышения нефтеотдачи [Текст] / Т.Н. Назина. - М.: ИНМИ РАН, 2000. - 67 с.

Николаев, Ю.А. Биопленка - «город микробов» или аналог многоклеточного организма? [Текст] / Ю.А. Николаев, В.К. Плакунов // Микробиология. -2007. - №2.-С. 149-163.

Няникова, Г.Г. Иммобилизация на хитине Bacillus mucilaginosus -продуцента экзополисахаридов [Текст] / Г.Г. Няникова, Е.Э. Куприна, О.В. Пестова, C.B. Водолажская // Прикладная биохимия и микробиология. -2002. -№3,-С. 300-304.

Оводов, Ю.С. Биогликаны - иммуномодуляторы [Текст] / Ю.С. Оводов, Р.Г. Оводова, Ю.Н.Лоенко // Химия природных соединений. - 1983. - С. 675-694. Пат. 5089481 США, МКИ А 61 К 31/70, СЩ8 В 37/00 от 18.02.92/ Muto Shigeaki.

Пирог Т.П., Гринберг Т.А., Малашенко Ю.Р. // Прикл. биохимия и микробиология. - 1998. - Т. 34. № 1. - С. 70-74.

Пирог, Т.П. Влияние условий культивирования на физико-химические свойства экзополисахарида этаполана [Текст] / Т.П. Пирог, Ю.В. Корж, Т.А. Шевчук // Прикладная биохимия и микробиология. - 2009. - №1. - С. 58-63. Пирог, Т.П. Двухстадийный способ получения микробного экзополисахарида этаполана с улучшенными реологическими свойствами [Текст] / Т.П. Пирог, Ю.Р. Малашенко, С.К. Воцелко // Прикладная биохимия и микробиология. -2001. - №4.-С. 429-435.

Пирог, Т.П. Образование экзополисахарида этаполана при выращивании Асте1:оЬас1ег эр. ИМВ В-7005 на смеси фумарата и глюкозы [Текст] / Т.П. Пирог, Н.В. Высятецкая, Ю.В. Корж // Прикладная биохимия и микробиология. - 2007,6. - №6. - С. 790-796.

Пирог, Т.П. Особенности синтеза экзополисахарида этаполана на энергетически дефицитных ростовых субстратов [Текст] / Т.П. Пирог, Н.В. Высятецкая, Ю.В. Корж // Прикладная биохимия и микробиология. - 2007,а. - №1. - С. 32-38.

Пирог, Т.П. Физико-химические свойства микробного экзополисахарида этаполана, синтезированного на смеси ростовых субстратов [Текст] / Т.П. Пирог, М.А. Коваленко, Ю.В. Кузьминская, С.К. Воцелко // Прикладная биохимия и микробиология. - 2004. - №1. - С. 19-24.

Практикум по микробиологии [Текст] / Под ред. А.И. Нетрусова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 608 с.

Практикум по микробиологии [Текст] / Под ред. Н.С. Егорова. - М.: Изд-во МГУ, 1976.-307 с.

Роль стабилизаторов в производстве кисломолочных продуктов [Электронный ресурс] - 2005/5005/08/09/rol stabilizatorov-v-5227html. - 2005. Сафонов E.H., Биополимеры в технологиях увеличения нефтеотдачи [Текст] / E.H. Сафонов, Р.Х. Алмаев // Методы извлечения остаточной нефти на месторождениях Башкортостана - Уфа: РИЦ АНК «Башнефть». —1997. - С. 39-43.

Свешникова, Е.В. Новые бактерии рода Pseudomonas - анатагонисты фитопатогенов и перспективы их использования в сельскохозяйственной практике [Текст]: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. / Е.В. Свешникова. -Уфа, 2003.-23 с.

Семенова, Е.В. внеклеточные полисахариды микроорганизмов, условия их биосинтеза и физиологическая роль [Текст] / Е.В. Семенова, H.H. Гречушкина // Экологическая роль микробных метаболитов / Под ред. Д.Г. Звягинцева. -М.:Изд-во МГУ, 1986.-С. 121-130

Сохань, Т.С. Поиск новых бактериальных экзополисахаридов для нефтегазового комплекса [Текст] / Т.С. Сохань, Данянь Чжан, И.В. Ботвинко, А.И. Нетрусов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - №5. _ 2008. - С. 62-64.

Степаненко, Б.Н. Современные проблемы биохимии углеводов [Текст] / Б.Н. Степаненко. - М.: Наука, 1977. - 55 с.

Стяжкин, К.К. Экзогенные полимеры микроорганизмов природных и техногенных экосистем нефтепромысловых районов [Текст] / К.К. Стяжкин, И.Ю. Артемкина, JLB. Заквашевская // Нефтепромысловое дело. - №1. - 2007. -С. 21-25.

Технология производства йогурта: йогурт, пищевое оборудование [Электронный ресурс] - www.protex.ru/solutions / 1ехпопо1е5/ктп/уоаиг1.рЬ1т1. - 2006.

Усов А.И., Альгиновые кислоты и альгинаты: методы анализа, определения состава и установления строения [Текст] / А.И. Усов // Успехи химии. - 1999. -68.-С. 1051-1061.

Хисаметдинов М.Р., Повышение Эффективности Выравнивания Профиля Приемистости И Ограничения Притока Вод На Основе Совершенствования Свойств Экзополисахарида Ксантана [Текст]: автореф. дисс. ... канд. фарм. наук. / М.Р.. Хисаметдинов. - Бугульма, 2009. - 24 с.

Шелудько, А.В. Влияние мутаций в синтезе липополисахаридов и полисахаридов, связывающих калькофлуор на формирование биопленок Azospirillum brasilense [Текст] / А.В. Шелудько, О.В. Кулибякина, А.А. Широков, Л.П. Петрова, Л.Ю. Матора, Е.И. Кацы // Микробиология. - 2008. -№3. - С. 358-363.

А.с. 1553134 СССР, МКИ А 61 15/16 от 30.03.90./Илларионова Е.Л.

Aguilera М., Paenibacillus jamilae sp. no v., an exopolysaccharide-producing bacterium able to grow in olive-mill wastewater [Text] / M. Aguilera, M. Monteoliva-Sanchez, A. Suarez, V. Guerra, C. Lizama, A. Bennasar and A. Ramos-Cormenzana // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2001. - 51. - P. 1687-1692.

Alan W.D., Imaging an alginate polymer gel matrix using atomic force microscopy [Text] / W.D. Alan // Carbohydrate Research. - 1999. - 315. - P. 330-333.

Alvarez A.M. Black rot of crucifers [Text] / A.M. Alvarez // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases. - Dordrecht: Kluwer Academic Publications, 2000. -P.21-52.

Ashby, M.J. Effect of antibiotics on non-growing planktonic cells and biofilms of Escherichia coli [Text] / M.J. Ashby, J.E. Neale, S.J. Knott, I.A. Critchley // J. Antimicrob. Chemother. - 1994. - 33. - P. 443-452.

Atkins E.D.T., Crystalline structures of alginic acids [Text] / E.D.T. Atkins, W. Mackie, E.E. Smolko // Nature - 1970. - 225. - P. 626-628.

Atkins E.D.T., Effect of acetylation on the molecular interactions and gelling properties of a bacterial polysaccharide [Text] / E.D.T. Atkins, P.T. Attwool, M.J. Miles, V.J. Morris, M.A. O'Neill , I.W. Sutherland // Int. J. Biol. Macromol. -1987.-9.-P. 115-117.

Boucher, J.C. Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis: Role of mucC in the regulation of alginate production and stress sensitivity [Text] / J.C. Boucher, M.J. Schurr, H. Yu, D.W. Rowen, V. Deretic // Microbiology. - 1997. - 143. - P. 34733480.

Boyd A., Role of alginate lyase in cell detachment of Pseudomonas aeruginosa [Text] / A. Boyd, A.M. Chakrabarty // Appl. Environ. Microbiol. - 1994. - 60. - P. 2355-2359.

Cambon-Bonavita M.A., A novel polymer produced by a bacterium isolated from a deep-sea hydrothermal vent polychaete annelid [Text] / M.A. Cambon-Bonavita, G. Raguenes, J. Jean, P. Vincent and J. Guezennec // J. Appl. Microbiol. - 2002. -93. P. 310-315.

Cerning J., Isolation and characterization of exopolysaccharides from slime-forming mesophilic lactic acid bacteria [Text] / J. Cerning, C. Bouillanne, M.J. Desmazeaud, M. Landon // J. Dairy Sei. - 1997. - 75. - P. 692-699.

Christensen B.E., Xanthan-the natural water soluble cellulose derivative [Text] / B.E. Christensen, B.T. Stokke and O. Smidsrod // Cellulose and Cellulose Derivates: Physicochemical Aspects Industrial Applications. - 1995. - P. 265-278. Ciofani G., Magnetic driven alginate nanoparticles for targeted drug delivery [Text] / G. Ciofani, V. Raffa, A. Menciassi, S. Takeoka // Nanobioeurope. - 2008. Clementi F., Optimal conditions for alginate production by Azotobacter vinelandii [Text] / F. Clementi, P. Fantozzi, F. Mancini, M. Moresi // Enzyme and Microbial Technology. - 1995. - 17. - P. 983-988.

Cochran, W.L. Role of RpoS and AlgT in Pseudomonas aeruginosa biofilm resistance to hydrogen peroxide and monochloramine [Text] / W.L. Cochran, S.J. Suh, G.A. McFeters, P.S. Stewart // J. Appl. Microbiol. - 2000. - 88. - P. 546553.

Cote G. L., Characterization of the exocellular polysaccharides from Azotobacter chroococcum [Text] / G.L. Cote and L.H. Krull // Carbohydr. Res. - 1988. - 181. -P. 143-152.

__r

Dan V., Microbiología produselor alimentare [Text] / Dan V. // Ed. Alma, GalaNi -2000.

Dasinger B. L., Composition and Rheological Properties of Extracellular Polysaccharide 105-4 Produced by Pseudomonas sp. Strain ATCC 53923 [Text] / B.L. Dasinger, H.A.I. Mcarthur, J.P. Lengen, A.A. Smogowicz, J.W. Miller, J.J. O'Neill, D. Horton and J.B. Costa // App. and Env. Microbiol.- 1994. - 60. - P. 1364-1366.

Dogsa I., Structure of bacterial extracellular polymeric substances at different pH values as determined by SAXS /1. Dogsa, M. Kriechbaum, D. Stopar, P. Laggner // Biophysic Jour. - 2005. - 89. - P. 2711-2720.

Draget K.I., Alginates from Algae [Text] / K.I. Draget, O. Smidsrod, G. Skjak-Brask // Polysaccharides and Polyamides in the food industry. Properties, Production, and Patents. —VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005. -P. 1-30.

Emtiazi G., Production of extra-cellular polymer in Azotobacter and biosorption of metal by exopolymer [Text] / G. Emtiazi, Z. Ethemadifar, M.H. Habibi // African Journal of Biotechnology. - 2004. - 3. - P. 330-333.

Fialho A.M., Structures and Properties of Gellan Polymers Produced by Sphingomonas paucimobilis ATCC 31461 from Lactose Compared with Those Produced from Glucose and from Cheese Whey [Text] / A.M. Fialho, L.O. Martinis, M.-L. Donval, J. H. Leitao, M.J. Ridout, A.J. Jay, V.J. Morris, I. Sa'-Correia // Appl. Environ. Microbiol. - 1999. - №6. - P. 2485-2491.

Fujihara, M. The effect of the content of D-mannuronic acid and L-guluronic acid blocks in alginates on mtitumor activity [Text] / M. Fujihara, T. Nagumo // Carbolydr. Res. - 1992. - 224. - P. 343-347.

Gacesa P., Bacterial alginate biosynthesis - recent progress and future prospects [Text] / P. Gacesa // Microbiology. - 1998. - 144. - P. 1133-1143

Galindo E, Molecular and bioengineering strategies to improve alginate and polydydroxyalkanoate production by Azotobacter vinelandii [Text] / E. Galindo, C.

Pena, C. Nünez, D. Segura and G. Espin // Microbial Cell Factories. - 2007. - 6. -P.l-16.

Gander S., Bacterial biofilms: resistance to antimicrobial agents [Text] / S. Gander //J. Antimicrob. Chemother. - 1996. - 37. - P. 1047-1050.

Garner C.V., Immunogenic properties of Psezldomonas aerzlginosa mucoid exopolysaccharide [Text] / C.V. Garner, D. Des Jardins, G.B. Pier // Infect. Immzln.- 1990.-58.-P. 1835-1 842.

Geddie G.L., The effect of acetylation on cation binding by algal and bacterial alginates [Text] / G.L. Geddie, I.W. Sutherland // Biotechnol. Appl. Biochem. -1994.-20.-P. 117-129.

Gerald B.P., Role of Alginate O Acetylation in Resistance of Mucoid Pseudomonas aeruginosa to Opsonic Phagocytosis [Text] / B.P. Gerald, F. Coleman, M. Grout, M. Franklin, E. D. Ohman II Infection And Immunity. - 2001. -69.-P. 1895-1901.

Gorin J.P.A., Exocellular alginic acid from Azotobacter vinelandii [Text] / J.P.A. Gorin and T.J.F. Spencer // Can. J. Chem. - 1966. - 44. - P. 993-998

Govan J. R. W., Isolation of alginate-producing mutants of Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida and Pseudomonas mendocina [Text] / J.R.W. Govan, J. A. M. Fyfe, T. R. Jarman 111. Gen. Microbiol. - 1981. - 125. - P. 217220.

Govan J.R.W., Mucoid Pseudomonas aeruginosa and cystic fibrosis: resistance of the mucoid form to carbenicillin, flucloxacillin and tobramycin and the isolation of

mucoid variants in vitro [Text] / J.R.W. Go van and J. A. M. Fyfe // J.Antimicrob. Chemother. - 1978. - 4. - P. 233-240

Grasdalen H., 13C-NMR studies of alginate [Text] / H. Grasdalen, B. Larsen, O. Smidsrad // Carbohydr. Res. - 1977. - 56. - P. 11-15.

Guentas L., Production of a glucoglucuronan by a rhizobia strain infecting alfalfa [Text] / L. Guentas, P. Pheulpin, A. Heyraud, C. Gey, B. Courtois and J. Courtois // Int. J. Biol. Macromol. - 2000. - 27. - P. 269-277.

Hammand A.M.M., Evaluation of alginate encapsulled Azothobacter croococcum as a phage-resistant and effective inoculum [Text] / A.M.M. Hammand // J. Basic. Microbiol. - 1998,- 1,-P. 9-16.

Hassett, D.J. Pseudomonas aeruginosa biofilm sensitivity to biocides: use of hydrogen peroxide as model antimicrobial agent for examining resistance mechanisms [Text] / D.J. Hassett, J.G. Elkins, J.F. Ma, T.R. McDermott // Methods. Enzymol. - 1999. - 310. - P. 599-608.

Haug A., A study of the constitution of alginic acid by partial acid hydrolysis [Text] / A. Haug, B. Larsen // Proc. Int. Seaweed Symp. - 1966. - 5. - P. 271-277.

Hentzer, M. Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function [Text] / M. Hentzer, G.M. Teitzel, G.J. Balzer, A. Heydorn, S. Molin, M. Givskov, M.R. Parsek// J. Bacteriol. - 2001. - 183. - P. 5395-5401.

Hoyle, B.D. Bacterial resistance to antibiotics: the role of biofilms [Text] / B.D. Hoyle, J.W. Costerton // Prog. Drug. Res. - 1991. - 37. - P. 91-105.

Iyer A., Emulsifying properties of a marine bacterial exopolysaccharide [Text] / A. Iyer, K. Mody and B. Jha // Enzyme Microb. Technol. - 2006. - 38. - P. 220-222.

Iyer A., Rheological properties of an exopoly saccharide produced by a marine Enterobacter cloaceae. [Text] / A. Iyer, K. Mody and B. Jha // Natl. Acad. Sei. Lett.-2005.-28.-P. 119-123.

Jensen E.T., Human polymorphonuclear leukocyte response to Pseudomonas aeruginosa grown in biofilms [Text] / A. Kharazmi, K. Lam, J.W. Costerton, N. Hoiby / /Infect. Immun. - 1990. - 58. - P. 2383-2385.

Kang K.S., Agar-like polysaccharide produced by a Pseudomonas species: production and basic properties [Text] / K.S. Kang, G.T. Veeder, P J. Mirrasoul, T. Kaneko and W. Cottrell // Environ. Microbiol. - 1982. - 43. - P. 1086-1089.

Kanzawa Y., Difference of molecular association in two types of curdlan gel [Text] / Y. Kanzawa, A. Harada, A. Koreeda, T. Harada, K. Okuyama // Carbohydrate Polymers. - 1989. - 10. - P. 299-313.

Kidambri P.S., Copper as a signal for alginate synthesis in Pseudomonas syringae pv. Syringae [Text] / P.S. Kidambri, G.W. Sundin, A.D. Palmer, M.A. Chakrabarty, L.C. Bendar // Appl. Environ Microbiol. - 1995. - 61. - P. 21722179.

Kumar A.S., Bacterial exopolysaccharides - a perception [Text] / A.S. Kumar, Kalpana Mody, Bhavanath Jha // Journal of Basic Microbiology. - 2007. - 47. - P. 103-117.

Laue H., Contribution of alginate and levan production to biofilm formation by Pseudomonas syringae [Text] / H. Laue, A. Schenk, H. Li, L. Lambertsen, T. R. Neu, S. Molin and S. U. Matthias // Microbiology. - 2006. - 152. - P. 2909-2918.

Leitäo J.H., Effects of growth temperature on alginate synthesis and enzymes in Pseudomonas aeruginosa variants [Text] / Leitäo J.H., A.M. Fialho, I. Sä- -Correia //J. Gen. Microbiol. - 1992. - 138.-P. 605-610.

Lin C.C., Gelrite as a gelling agent in media for the growth of thermophilic microorganisms [Text] / C.C. Lin and L.E. Casida // Appl. Environ. Microbiol. -1984.-47.-P. 427-429.

Lin J., Isolation and characterization of heavy metal removing bacterial bioflocculants [Text] / J. Lin, C. Harichund // African Journal of Microbiology Research.-2011.-5. - P. 599-607.

Linker A., A polysaccharide resembling alginic acid from a Pseudomonas microorganism [Text] / A. Linker and R.S. Jones // Nature - 1964. - 204. - P. 187188

Linker A., A new polysaccharide resembling alginic acid isolated from Pseudomonads [Text] / A. Linker and R.S. Jones// J. Biol. Chem. - 1966. - 241. -P. 3845-3851.

Liu Y., Analysis of oligomannuronic acids and oligoguluronic acids by highperformance anion-exchange chromatography and electrospray ionization mass spectrometry [Text] / Yan Liu, Xiao-Lu Jiang, He Cui, Hua-Shi Guan // Journal of Chromatography A. - 2000. - 884. - P. 105-111.

Llobet E., Capsule polysaccharide is a bacterial decoy for antimicrobial peptides [Text] / E. Llobet, J.M. Toma's, J.A. Bengoechea // Microbiology. - 2008. - 154. -P. 3877-3886.

McAvoy M. J., Isolation of mucoid strains of Pseudomonas aeruginosa from non-cystic-fibrosis patients and characterization of the structure of their secreted alginate [Text] / M.J. McAvoy, V. Newton, A. Pauli, J. Morgan, P. Gacesa, N.J. Russell // J. Med. Microbiol. - 1989. - 28. - P. 183-189.

McSpadden Gardner B.B., Ecology of Bacillus and Paenibacillus spp. in agricultural system [Text] / B.B. McSpadden Gardner // Phytopathology. - 2004. -94.-P. 1252-1258.

Mironescu M., Microbial polysaccharides production, characterization and properties [Text] / M. Mironescu // Food Technology. - 2003. - Vol. VII, - no 2 Moazami N, Revival of Saline and Desert Lands Using Biofertilizers, Mycorrhizae, Biopolymer superwater absorbent and biosaline agriculture [Text] / N. Moazami // Biotechnology Applications for the Arid Regions. - 2001. - P. 289293.

Morin A., Screening of polysaccharide-producing microorganisms, factors influencing the production and recovery of microbial polysaccharides [Text] / A. Morin // Polysaccharides - Structural Diversity and Functional Versatility. - 1998. - P.275-296

Muhammadi, Isolation and characterization of exopolysaccharide produced by indigenous soil bacterium Bacillus strain CMG1403 [Text] / Muhammadi and Nuzhat Ahmed // Iranian Polymer Journal. - 2008. - 17. - P. 315-323.

Nivens, D.E. Role of alginate and its O acetylation in formation of Pseudomonas aeruginosa microcolonies and biofilms [Text] / D.E. Nivens, D. E. Ohman, J. Williams, and M. J. Franklin // J. Bacteriol. - 2001. - 183. - P. 1047-1057.

Nunez C., The Azothobacter vinelandii response regulator AlgR is essential for cyst formation [Text] / C. Nunez, S. Moreno, G. Soberon-Chavez, G. Espin // J. Bacteriol. - 1999.- 181.-P. 141-148.

O'Toole, G. Biofilm formation as microbial development [Text] / G. O'Toole, H. B. Kaplan, R. Kolter // Annu. Rev. Microbiol. - 2000. - 54. - P. 49-79.

Oren A., Diversity of halophilic microorganisms: Environments, phylogeny, physiology and applications [Text] / A. Oren // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. - 2002. - 28. - P. 56-63.

Otterlei, M. Induction of cytokine production from human monocytes stimulated with alginate [Text] / M. Otterlei, K. Ostgaard, G. Skjak-Braek, O. Smidsrod, P. Soon-Shiong, T. Espevik // J. Immunother. - 1991. - 10. - 286-291.

Perez J.A.M., Biosorption of heavy metals by the exopolysaccharide produced by Paenibacillus jamilae [Text] / J.A.M. Perez, R.G. Ribera, T. Quesada, M. Aguilera, A.R. Cormenzana, M. Monteoliva-Sânchez // World J. Microbiol. Biotechnol. - 2008. - 24. - P. 2699-2704.

Pier G.B., Role of alginate O acetylation in resistance of mucoid Pseudomonas aeruginosa to opsonic phagocytosis [Text] / G.B. Pier, F. Coleman, M. Grout, M. Franklin, and D.E. Ohman // Infect. Immun. - 2001. - 69. - P. 1895-1901.

Pollock T.J., Gellan-related polysaccharides and the genus Sphingomonas [Text] / Pollock T.J. // J. Gen. Microbiol. - 1993. - 139. - P. 1939-1945.

Rathnayake I. V. N., Tolerance of heavy metals by gram positive soil bacteria [Text] / I. V. N. Rathnayake, Mallavarapu Megharaj, Nanthi Bolan, and Ravi Naidu // World Academy of Science, Engineering and Technology. - 2009. - 53. -P.1185-1189.

Rehm B.H.A., Alginates from bacteria [Text] / B.H.A. Rehm // Biopolymers for medical and pharmaceutical applications. 2005. -l.-P. 265 - 298.

Rehm B.N.A., Alginate lyase from Pseudomonas aeruginosa CF1/M1 prefers the hexameric oligomannuronate as substrate [Text] / B.N.A. Rehm // FEMS Microbiol. - 1998. - 165. - P. 175-180.

Remminghorst U., In vitro alginate polymerization and the functional role of Alg8 in alginate production by Pseudomonas aeruginosa [Text] / U. Remminghorst and B.H.A. Rehm // App. and Env. Microbiol.- 2006. - 72. - P. 298-305.

Roberson E.B., Relationship between desiccation and exopolysaccharide production in a soil Pseudomonas sp. [Text] / E.B. Roberson and M.K. Firestone // Appl. Environ. Microbiol. - 1992.-58.-P. 1284-1291.

Sabra W., Bacterial alginate: physiology, product quality and process aspects [Text] / W. Sabra, A.-P. Zeng, W.-D. Deckwer // Appl Microbiol Biotechnol. -2001. - 56. - P. 315-325.

Sabra W., Function and variation of alginate production in Azothobacter vinelandii [Text] / W. Sabra, A.-P. Zeng, W.-D. Deckwer // Appl. Environ. Microbiol. -2000.-66.-P. 4037-4044.

Schierholz J.M., Antimicrobial substances and effects on sessile bacteria [Text] / J.M. Schierholz, J. Beuth, D. König, A. Nürnberger, G. Pulverer // Zentralbl. Bakteriol. - 1999. - 289. - P. 165-177.

Shishido M., Endophytic colonization of spruce by plant growth-promoting rhizobacteria [Text] / M. Shishido, B. Breuil, C.P. Chanway // FEMS Microbiol. Ecol.- 1999.-29.-P. 191-196.

Shrikrishna S., Stimulation of exopolysaccharide production by fluorescent Pseudomonads in sucrose media due to dehydration and increased osmolarity [Text] / Shrikrishna Singh and William F. Fett // FEMS Microbiology Letters. -1995.- 130.-P. 301-306.

Skjak-Braek G, Monomer sequence and acetylation pattern in some bacterial alginates [Text] / G. Skjak-Braek, H. Grasdalen, B. Larsen // Carbohydr. Res. -1986,- 154.-P. 238-250.

Smidsrod O., Chemistry and physical properties of alginates [Text] / O. Smidsrod, K.I. Draget // Carbohydrate in Europe - 1996. - 14. - P. 6-13.

Smidsrod O., The relative extension of alginates having different chemical composition [Text] / O. Smidsrod, R.M. Glover, S.G. Whittington // Carbohydr. Res. 1973.-27. P. 107-118.

Song, Z. Pseudomonas aeruginosa alginate is refractory to Thl immune response and impedes host immune clearance in a mouse model of acute lung infection [Text] / H. Wu, O. Ciofu, K.-F. Kong, N. Hoiby, J. Rygaard, A. Kharazmi, K. Mathee //J. Med. Microbiol. - 2003. - 52. - P. 731-740.

Stanford E.C.C., British patent 142.London- 1881.

Sutherland I.W., Biotechnology of microbial exopolysaccharides [Text] / I.W. Sutherland // Cambridge Studies in Biotechnology. - 1990. - 9. - P. 1-163.

Sutherland I.W., Microbial exopolysaccharides-structural subtleties and their consequences [Text] / I.W. Sutherland // Pure&App.Chem. - 1997. - V.69. - P. 1911-1917

Sutherland I.W., Microbial polysaccharides from Gram-negative bacteria [Text] / I.W. Sutherland // Int. Dairy J. - 2001. - 11. - P. 663-674.

Sutherland I.W., Polysaccharides from microorganisms, plants and animals [Text] / I.W. Sutherland, E. Vandamme, S. De Baets, A. Steinbüchel // Biopolymers. -2002.-5.-P. 1-19.

Tait M.I., Effect of Growth Conditions on the Production, Composition and Viscosity of Xanthomonas campestris Exopolysaccharide [Text] / M.I. Tait, I.W. Sutherland, A.J. Clarke-Sturman // J. Gen. Microbiol. - 1986. - 132. - P. 14831492.

Theilacker C., Construction and characterization of a Pseudomonas aeruginosa mucoid exopolysaccharide-alginate conjugate vaccine [Text] / C. Theilacker, F.T. Coleman, S. Mueschenborn // Infect. Immun. - 2003. - 71. - P. 3875-3884.

Timmuck S., Paenibacillus polymyxa invades plant roots and forms biofilm [Text] / S. Timmuck, N. Grantcharova, E.G.H. Wagner // Appl. Environ. Microbiol. -2005.-71.-P. 7292-7300.

Van Beek S., Caracterisation des activités métaboliques des ferments utilises en industrie des viandes, Evaluation de la production de polysaccahreides

exocellulaires par des souches de pediocoques et de lactobacilles [Text] / S. Van Beek // Memoire de fin d'etudes. - Institut Supérieur Agricole de Beauvias, France, Centre de recherche et de developpment sur les aliments, St. Hyacinthe, Quebec, Canada. - 1997. - P. 70.

Vanhooren P., Biosynthesis, physiological role, use and fermentation process characteristics of bacterial exopolysaccharides [Text] / Vanhooren P. and Vandamme E.J // Recent Res. Devel. Fermen.Bioeng. - 1998. - 1. -P. 253-299.

Watnick, P.I. Steps in the development of a Vibrio cholerae El Tor biofilm [Text] / P.I. Watnick, R. Kolter // Mol. Microbiol. - 1999. - 34. - P. 586-595.

Yu H., Microbial pathogenesis in cystic fibrosis: pulmonary clearance of mucoid Pseudomonas aeruginosa and inflammation in a mouse model of repeated respiratory challenge [Text] / H. Yu, M. Hanes, C.E. Chrisp, J.C. Boucher, V. Deretic //Infect .Immun. - 1998. - 66. - P. 280-288.

Yu J., Involvement of the EPS alginate in the virulence and epiphytic fitness of Pseudomonas syringae pv. syringae [Text] / J. Yu, A Pen~ aloza-Va' zquez, A. M. Chakrabarty, C. L. Bender // Mol. Microbiol. - 1999. - 33. - P. 712-720.

Yun M.H., Xanthan induces plant susceptibility by suppressing callóse deposition. [Text] / M.H. Yun, P.S. Torres, M. El Oirdi, L.A. Rigano, R.Gonzalez- Lamothe, M.R. Maraño, A.P. Castagnaro, M.A. Dankert, K. Bouarab, A. A. Vojnov // Plant Physiol.-2006,- 141. - P. 178-187.