КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 22-24-20039

НазваниеСтруктурное разнообразие и биологическая активность флоротаннинов бурых водорослей Арктического региона России

Руководитель Тараховская Елена Роллановна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-206 - Физиология и биохимия растений

Ключевые слова флоротаннины, фенольные соединения, бурые водоросли, масс-спектрометрия, антибактериальные препараты, цитотоксичность, метаболомика, биологические ресурсы

Код ГРНТИ34.31.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Флоротаннины являются специфическими метаболитами бурых водорослей. Это фенольные соединения, представляющие собой сложную смесь олиго- и полимеров на основе флороглюцинола (1,3,5-тригидроксибензола) с размером молекулы от 126 Да (мономер) до 650 кДа. В соответствии с особенностями химической структуры (тип связи между мономерами, число гидроксильных групп и др.) флоротаннины подразделяются на четыре крупных класса, в каждом из которых встречаются молекулы разной степени полимеризации. Клетки бурых водорослей содержат до 25% флоротаннинов в расчете на сухой вес, и состав этих соединений (соотношение молекул различных классов и степени полимеризации) видо- и тканеспецифичен. Исследования последних десятилетий свидетельствуют о том, что данная группа метаболитов имеет значительный прикладной потенциал в сфере аквакультуры и медицины. Флоротаннины характеризуются широким спектром биологической активности (антибактериальная, противогрибковая, альгицидная, антиоксидантная активность и др.), при этом важно отметить, что различные биологические эффекты приурочены к конкретным препаратам флоротаннинов, полученным из определенных видов водорослей. В то же время исследования физиологических эффектов этих соединений в настоящее время ограничены узким списком объектов – источников флоротаннинов, и из всего многообразия бурых водорослей используются лишь несколько видов, относящихся к порядкам Fucales и Laminariales. Подавляющее большинство работ носит феноменологический характер и не ставит целью исследование механизмов действия флоротаннинов на клетки про- и эукариотических организмов. Научная новизна нашего проекта заключается в том, что он впервые нацелен на исследование механизмов действия разных классов флоротаннинов на клеточном уровне. Для реализации проекта будет применен интегральный подход, сочетающий современные методы физиологии растений, биохимии, микробиологии и молекулярной биологии. Будет получена детальная химическая характеристика флоротаннинов различного происхождения и проведена оценка их биологической активности по отношению к широкому спектру про- и эукариотических одноклеточных организмов. Впервые будут отдельно рассматриваться различные субклеточные фракции данных метаболитов. Особое внимание будет уделено фракции флоротаннинов клеточных стенок – данная группа флоротаннинов в настоящее время практически не изучена. Новизна проекта определяется также широтой охвата природных источников флоротаннинов – будет проведен скрининг 20 видов, представляющих 5 порядков бурых водорослей, растущих в Российской Арктике. В настоящее время большинство работ в данном направлении проводится на атлантических и дальневосточных видах водорослей, таким образом, оставлен без внимания ценный биологический ресурс Арктического региона России. Актуальность данной работы заключается в создании фундаментальной базы для освоения данного биологического ресурса, который имеет широкий спектр потенциального прикладного применения (аквакультура, медицина, пищевая промышленность и др.). Мы ожидаем, что результаты данного исследования существенно обогатят современные представления о механизмах биологической активности флоротаннинов, что не только внесет существенный вклад в фундаментальную науку, но также будет способствовать развитию соответствующих отраслей аквакультуры и практической медицины.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

 

Публикации

1. Лемешева В.С., Исламова Р.Т., Степченкова Е.И., Шенфельд А.А., Биркемайер К., Тараховская Е.Р. Antibacterial, antifungal and algicidal activity of phlorotannins, as principal biologically active components of ten species of brown algae Plants, Vol. 12, N 4, 821 (год публикации - 2023)
10.3390/plants12040821

2. Исламова Р.Т., Яньшин Н.А., Замяткина Е.Б., Гулк Е.И., Зуй Е.С., Биллиг С., Биркемайер К., Тараховская Е.Р. Metabolic adjustment of high intertidal alga Pelvetia canaliculata to the tidal cycle includes oscillations of soluble carbohydrates, phlorotannins, and citric acid content International Journal of Molecular Sciences, Vol. 24. 10626 (год публикации - 2023)
10.3390/ijms241310626

3. Тараховская Е.Р., Исламова Р.Т., Замяткина Е.Б., Степченкова Е.И. Assessment of mutagenic activity of phlorotannin-enriched extracts of three brown algal species Экологическая генетика (год публикации - 2023)
10.17816/ecogen595899