БІОСУРФАКТАНТИ МОРСЬКИХ МІКРООРГАНІЗМІВ: ІІ. ЗАСТОСУВАННЯ В МЕДИЦИНІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2022.1(54).252478Ключові слова:
біосурфактанти, морські мікроорганізми, антимікробна, антиадгезивна, антибіоплівкова, протиракова активностіАнотація
Морські мікроорганізми мають унікальні метаболічні та фізіологічні особливості і є важливим джерелом нових біомолекул, зокрема, таких як біосурфактанти. Деякі з поверхнево-активних сполук, синтезованих морськими мікроорганізмами, виявляють антимікробну, антиадгезивну та антибіоплівкову активність щодо широкого спектру патогенних мікроорганізмів, які резистентні до антибіотиків та протимікробних препаратів. Біоповерхнево-активні речовини (Біо-ПАР) виявляють протипухлинну активність, що можна розглядати як альтернативу традиційній терапії. У цьому огляді розглядаються найважливіші біосурфактанти, що виробляються морськими мікроорганізмами, які можуть застосовуватися у медицині, як альтернативи існуючим препаратам.
Посилання
Adu SA, Naughton PJ, Marchant R, Banat IM. Microbial Biosurfactants in cosmetic and personal skincare pharmaceutical formulations. Pharmaceutics. 2020;12(11):е1099.
Benincasa M, Abalos A, Oliveira I, Manresa A. Chemical structure, surface properties and biological activities of biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa LBI from soapstock. Antonie Van Leeuwenhoek. 2004;85:1–8.
Bolhassani A. Cancer chemoprevention by natural carotenoids as an efficient strategy. Anticancer Agents Med Chem. 2015;15(8):1026–1031.
Cao XH, Wang AH, Jiao RZ et al. Surfactin induces apoptosis and G(2)/M arrest in human breast cancer MCF-7 cells through cell cycle factor regulation. Cell Biochem Biophys. 2009;55(3):163–171.
Chen QY, Liu Y, Luesch H. Systematic chemical mutagenesis identifies a potent novel apratoxin A/E hybrid with improved in vivo antitumor activity. ACS Med Chem Lett. 2011;2(11):861–865.
Das P, Mukherjee S, Sen R. Antiadhesive action of a marine microbial surfactant. Colloids Surf Bio-interfaces. 2009;71(2):183–186.
Das P, Mukherjee S, Sen R. Antimicrobial potential of a lipopeptide biosurfactant derived from a ma-rine Bacillus circulans. J Appl Microbiol. 2008;104(6):1675–1684.
Das P, Mukherjee S, Sen R. Substrate dependent production of extracellular biosurfactant by a marine bacterium. Bioresour Technol. 2009;100(2):1015–1019.
Dey G, Bharti R, Dhanarajan G et al. Marine lipopeptide Iturin A inhibits Akt mediated GSK3β and FoxO3α signaling and triggers apoptosis in breast cancer. Sci Rep. 2015;е5:10316.
Dey G, Bharti R, Sen R, Mandal M. Microbial amphiphiles: A class of promising new-generation anti-cancer agents. Drug Discov. 2015;20(1):136–146.
Dusane D H, Pawar VS, Nancharaiah YV et al. Anti-biofilm potential of a glycolipid surfactant pro-duced by a tropical marine strain of Serratia marcescens. Biofouling. 2011;27(6):645–654.
Gandhimathi R, Kiran GS, Hema TA et al. Production and characterization of lipopeptide biosurfac-tant by a sponge-associated marine actinomycetes Nocardiopsis alba MSA10. Bioprocess Biosyst Eng. 2009;32(6):825–835.
Gudiña EJ, Teixeira JA, Rodrigues LR. Biosurfactants produced by marine microorganisms with therapeutic applications // Mar Drugs. 2016;14(2):1-15.
Gudiña EJ, Rangarajan V, Rodrigues LR. Potential therapeutic applications of biosurfactants. Trends Pharmacol Sci. 2013;34(12):667–675.
Haba E, Pinazo A, Jauregui O. et al. Physicochemical characterization and antimicrobial properties of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa 47T2 NCBIM 4004. Biotechnol Bioeng. 2003;81(3):316–322.
Jackson SA, Borchert E, O’Gara F, Dobson ADW. Metagenomics for the discovery of novel biosur-factants of environmental interest from marine ecosystems. Curr Opin Biotechnol. 2015;33(1):176–182.
Janakiram NB., Mohammed A, Rao CV. Sea cucumbers metabolites as potent anti-cancer agents. Mar Drugs. 2015;13(5):2909–2923.
Janek T, Krasowska A, Radwanska A, Lukaszewicz M. Lipopeptide biosurfactant pseudofactin II in-duced apoptosis of melanoma A375 cells by specific interaction with the plasma membrane. PLoS ONE. 2013;8:e57991.
Khopade A, Ren B, Liu XY et al. Production and characterization of biosurfactant from marine Strep-tomyces species B3 J Colloid Interface Sci. 2012;367(1):311–318.
Kiran GS, Hema TA, Gandhimathi R et al. Optimization and production of a biosurfactant from the sponge-associated marine fungus Aspergillus ustus MSF3. Colloids Surf Biointerfaces. 2009;73(2):250–256.
Kiran GS, Sabarathnam B, Selvin J. Biofilm disruption potential of a glycolipid biosurfactant from marine Brevibacterium casei FEMS Immunol Med Microbiol. 2010;59(3):432–438.
Lawrance A, Balakrishnan M, Joseph TC et al. Functional and molecular characterization of a lipopeptide surfactant from the marine sponge-associated eubacteria Bacillus licheniformis NIOT-AMKV06 of Andaman and Nicobar Islands, India. Mar Pollut Bull. 2014; 82(1-2):76–85.
Lee YM, Dang HT, Hong J et al. A cytotoxic lipopeptide from the sponge-derived fungus Aspergillus versicolor. Bull Korean Chem Soc. 2010;31(1):205–208.
Lin G, Li D, Chidawanyika T, Nathan C, Li H. Fellutamide B is a potent inhibitor of the Mycobacterium tuberculosis proteasome Archives of Biochemistry and Biophys-ics. 2010;501(2):214–220.
Liu X, Tao X, Zou A et al. Effect of the microbial lipopeptide on tumor cell lines: Apoptosis induced by disturbing the fatty acid composition of cell membrane. Protein Cell. 2010;1(6):584–594.
Manivasagan P, Sivasankar P, Venkatesan J et al. Optimization, production and characterization of glycolipid biosurfactant from the marine actinobacterium, Streptomyces sp. MAB36. Bioprocess Bio-syst Eng. 2014;37 (5):783–797.
Niraula NP, Kim SH, Sohng JK, Kim ES. Biotechnological doxorubicin production: Pathway and reg-ulation engineering of strains for enhanced production. Appl Microbiol Biotechnol. 2010;87(4):1187–1194.
Nunnery JK, Meyers E, Gerwick WH. Biologically active secondary metabolites from marine cyano-bacteria. Curr Opin Biotechnol. 2010;21(8): 787–793.
Park SY, Kim JH, Lee YJ et al. Surfactin suppresses TPA-induced breast cancer cell invasion through the inhibition of MMP-9 expression. Int J Oncol. 2013;42 (1):287–296 .
Płaza GA, Chojniak J, Banat IM. Biosurfactant mediated biosynthesis of selected metallic nanoparti-cles. Int J Mol Sci. 2014;15:13720–13737.
Poulsen TB. A concise route to the macrocyclic core of the rakicidins. Chem Commun (Camb.). 2011;47(48):12837–12839.
Rodrigues LR, Banat IM, Teixeira JA, Oliveira R. Biosurfactants: Potential applications in medicine. J Antimicrob Chemother. 2006;57(4):609–618.
Selvin J, Shanmughapriya S, Gandhimathi R et al. Optimization and production of novel antimicrobi-al agents from sponge associated marine actinomycetes Nocardiopsis dassonvillei MAD08. Appl Mi-crobiol Biotechnol. 2009;83(3):435–445.
Shigemori H, Wakuri S, Yazawa K et al. Fellutamide-A and fellutamide-B, cytotoxic peptides from a marine fish-possessing fungus Penicillium fellutanum. Tetrahedron.1991;47(40):8529–8534.
Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer Statistics. CA Cancer J Clin. 2015;65: 5–29.
Sivapathasekaran C, Das P, Мukherjee S. et al. Marine bacterium derived lipopeptides: Characteriza-tion and cytotoxic activity against cancer cell lines. Int J Pept Res Ther. 2010;16(1):215–222.
Sivapathasekaran C, Mukherjee SR, Sen R. High-performance liquid chromatography purification of biosurfactant isoforms produced by a marine bacterium. Anal Bioanal Chem. 2009;395(3):845–854.
Stein JL, Marsh TL, Wu KY et al. Characterization of uncultivated prokaryotes: Isolation and analy-sis of a 40-kilobase-pair genome fragment from a planktonic marine archaeon. J Bacteriol. 1996;178 (3):591–599.
Subramaniam MD, Venkatesan D, Iyer M et al. Biosurfactants and anti-inflammatory activity: A po-tential new approach towards COVID-19. Curr Opin Environ Sci Health. 2020;17:72-81.
Suyama TL, Gerwick WH. Stereospecific total synthesis of somocystinamide A. Org Lett. 2008;10(20):4449–4452.
Takeuchi MI. Rakicidin A. effectively induces apoptosis in hypoxia adapted Bcr-Abl positive leuke-mic cells. Cancer Sci. 2011;102(3):591–596.
Tavares LFD, Silva PM, Junqueira M et al. Characterization of rhamnolipids produced by wild-type and engineered Burkholderia kururiensis Appl Microbiol Biotechnol. 2013;97(5):1909–1921.
Trischman JA, Jensen PR, Fenical W. Halobacillin-A cytotoxic cyclic acylpeptide of the iturin class produced by a marine Bacillus. Tetrahedron Lett. 1994;35(31):5571–5574.
Wilson WR, Hay MP. Targeting hypoxia in cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2011;11(6):393–410.
Xie JJ, Zhou F, Li EM et al. FW523-3, a novel lipopeptide compound, induces apoptosis in cancer cells. Mol Med Rep. 2011;4(4):759–763.
Yan X, Sims J, Wang B, Hamann MT. Marine actinomycete Streptomyces sp. ISP2–49E, a new source of rhamnolipid. Biochem Syst Ecol. 2014;55(2):292–295.
Yuan L, Zhang S, Wang Y, Li Y, Wang X, Yang Q. Surfactin inhibits membrane fusion during inva-sion of epithelial cells by enveloped viruses. J Virol. 2018;92:e00809-18.
Zhang HL, Hua HM, Pei YH, Yao XS. Three new cytotoxic cyclic acylpeptides from marine Bacillus sp. Chem Pharm Bull. 2004;52(8):1029–1030.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Б. М. Галкін, М. О. Фіногенова, А. С. Семенець, М. Б. Галкін, Т. О. Філіпова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
