Прибыльный бизнес
Сбор и продажа сушеных кораллов — прибыльный бизнес. Они пользуются спросом не только в качестве сувениров. Кораллы содержат различные активные вещества, которые используется в нетрадиционной медицине, косметической и фармацевтической промышленности. Например, «морские кнуты» – кораллы Antillogorgia elisabethae, растущие на рифах Багамских островов, вырабатывают активное вещество, убивающее туберкулезные бактерии со множественной лекарственной устойчивостью. Однако уничтожение коралловых рифов угрожает не только морским обитателям, но и наносит серьезный урон экологии планеты в целом. Подобно деревьям они поглощают и удерживают углекислый газ, избыток которого вызывает парниковый эффект.
Если мы хотим защитить рифы и вместе с тем воспользоваться полезными свойствами кораллов, нужно научиться искусственно синтезировать их биологически активные соединения. Важный шаг в этом направлении сделали специалисты кафедры синтетической биотехнологии Технического университета Мюнхена.[1] Им впервые удалось создать одно из активных соединений «морского кнута» в лаборатории без необходимости уничтожать этого морского обитателя. Синтезированная ими молекула эрогиоргиена является мощным антибиотиком и предварительные испытания биоактивности показывают, что она подходит для борьбы с возбудителями туберкулеза со множественной лекарственной устойчивостью.
Дорого и «грязно»
Раньше использование этого активного вещества было практически немыслимо: «морской кнут» содержит очень небольшое количество эрогиоргиена и использование его в качестве источника сырья было бы ни финансово, ни экологически нецелесообразно.
В то же время производство этого соединения с помощью обычного химического синтеза являлось слишком дорогостоящим (килограмм активного вещества стоил около 21 тысячи евро) и было связано с токсическими отходами. Однако, используя биотехнологические методы, ученые смогли сделать производство эрогиоргиена более экологически чистым и гораздо более дешевым (производственные затраты на килограмм продукта составляют всего около 9000 евро).
Новый метод синтеза
Новый подход к производству, который разработали немецкие ученые вместе с коллегами из Канады и Австралии, состоит всего из двух этапов. Основную работу выполняют генетически оптимизированные бактерии, которые питаются глицерином, остающимся после производства биодизеля. Эти бактерии генерируют молекулу, которую затем превращают в желаемый активный агент с помощью высокоселективной ферментативной стадии. Это практически безотходное производство, а все вспомогательные продукты можно использовать повторно.
Команда исследователей сейчас работает над биотехнологическим производством другого активного агента кораллов – противовоспалительного соединения псевдоптеропсина. На него возлагают большие надежды: клинические исследования показали, что псевдоптеропсин эффективно подавляет воспаление, поэтому потенциально может использоваться для контроля чрезмерных воспалительных реакций, возникающих при некоторых хронических заболеваниях и вирусных инфекциях, например, Covid-19.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Marion Ringel, Markus Reinbold, Max Hirte, Martina Haack, Claudia Huber, Wolfgang Eisenreich, Mahmoud A. Masri, Gerhard Schenk, Luke W. Guddat, Bernhard Loll, Russell Kerr, Daniel Garbe, Thomas Brück. Towards a sustainable generation of pseudopterosin-type bioactives. Green Chemistry, 2020; DOI: 10.1039/D0GC01697G
