ИСТИНА

Природные пищевые красители все больше привлекают внимание у потребителей по сравнению ссинтетическими красителями из-за потенциального вредного воздействия последних. Большинство используемых в промышленности натуральных красителей получают непосредственно из природных источников, например бетанин (экстракт корня свеклы Beta vulgaris) или ликопин (экстракт томата Solanum lycopersicum). Их производство сильно зависит от поставки сырых ингредиентов, что подвержено сезонным колебаниям, как в отношении количества, так и качества. Эти ограничения можно преодолеть изучением новых источников природных пигментов, таких как микроорганизмы. Известно, что грибы образуют и экскретируют различные классы вторичных метаболитов, включая пигменты различной окраски. Monascus – это грибы, продуцирующие пигменты, которые издавна использовались в традиционных продуктах питания в странах Юго-Восточной Азии. Пигменты Monascus представляют собой смесь азафилоновых соединений, имеющих желтый, оранжевый и красный цвета. Образование красных пигментов, содержащих в своей структуре азот, обнаружено у грибов других таксонов. Многообещающим и безопасным источником природных красных пигментов могут быть грибы вида Aspergillus cavernicola. У этих грибов были обнаружены красный пигмент кавернамин и его предшественник, оранжево-желтый пигмент кавернин. Кроме того, у одного из штаммов A. cavernicola был выделен метаболит – монасникотиновая кислота (МНК), молекулярная структура которой имела сходство с цис-кавернамином (КАВ). Изучение противоопухолевой активности МНК показало, что она снижает пролиферацию и миграцию клеток рака простаты LnCaP и ингибирует сигнальные пути AKT-mTORC1 и FAK-Src.MНК является перспективным соединением для получения различных производных с более высокой степенью противоопухолевой активности. Таким образом, дальнейшее изучение вторичных метаболитов, продуцируемым штаммом A. cavernicola ВКМ F-906, и определение условий их синтеза представляет несомненный интерес для биотехнологии и медицины. Изучение экстрактов культуральной жидкости A. cavernicola, выращенных в средах с аммонием и различными источниками углерода, показало наличие в преобладающих количествах темно-красного пигмента и МНК. Желтые и оранжевые пигменты присутствовали в незначительных количествах. Внутри клеток были обнаружены только оранжевые и желтые пигменты. Эти результаты свидетельствовали, что МНК и красный пигмент образуются вне клеток продуцента, а желтые и оранжевые пигменты синтезируется в мицелии, а затем экскретируются в среду. Красный метаболит был выделен в чистом виде, его структура установлена с помощью масс-спектрометрии и мультиядерной спектроскопии ЯМР. Физико-химические характеристики метаболита соответствовали цис-кавернамину (КАВ). Было показано, что штамм способен продуцировать КАВ и МНК при росте в средах, содержащих NH4+ как источник азота. В среде с NO3+ в экстракте были обнаружены только оранжевые и желтые пигменты. Но привнесении 3.5 мМ (NH4)2SO4 к культуральной жидкости A. cavernicola происходило образование КАВ. Таким образом, было установлено, что КАВ образуется вне клеток продуцента из оранжевых пигментов в присутствии NH4+, как у Monascus. Поддержание рН среды в процессе роста гриба в значениях 6.1–6.5 привело к увеличению продукции КАВ и МНК в 1.8 и 1.6 раза, соответственно. Исходя из образования этих метаболитов в процессе роста гриба, а также учитывая их структуры, было высказано предположение, что МНК является продуктом ферментативного или химического разложения КАВ. В опытах in vitro было показано, что МНК синтезируется из КАВ в результате химических реакций без участия ферментов. Скорость разложения КАВ была пропорциональна начальной концентрация КАВ в буфере и имела одинаковые константы скорости реакции. Установлено, что скорость разложения КАВ в буфере была ниже в 1.8 раза при рН 4.3 по сравнению с рН 6.5. На скорость образования МНК начальная концентрация КАВ и значения рН буфера не влияли. В результате проведенной работы были определены основные условия образования МНК и КАВ.