Giberelíny

Question 1

Čo sú giberelíny?

Answer 1

Giberelíny sú skupina rastových regulátorov (phytohormónov) z triedy diterpenoidov s tetracyklickým gibanovým jadrom. Ich biologická aktivita závisí od konformácie kruhu A a pH prostredia (prešmyk kyseliny giberelínovej medzi aktívnou a neaktívnou formou) .

Question 2

Biosyntéza a prekurzory

Answer 2

Štartuje sa tvorbou izopentánovej (isopentylovej) jednotky (via mevalonátovú alebo metylérythritolovú dráhu).

Následná kondenzácia izoprénových jednotiek vytvára acyklický diterpén (geranylgeranyl-PP).

Cyklizácia a sekvenčné oksidácie vedú k výstavbe tetracyklického gibanového skeletu.

Úpravy (hydroxylácie, laktónizácia) a transport do extracelulárneho priestoru .

Question 3

Produkčné mikroorganizmy

Answer 3

Gibberella fujikuroi (perfektné štádium) a jej anamorfné Fusarium moniliforme sú priemyselne najpoužívanejšie.

Question 4

Kultivačné podmienky

Answer 4

Povrchová kultivácia

Zdroje C: glukóza, sacharóza, glycerín

Zdroje N: amónne soli, peptón

Stopové prvky: Fe, Cu, Zn, Mn, Mo

pH 3–5, teplota 25–30 °C, doba 15–30 dní

Submerzné pestovanie

Produkcia závisí od vysokého pomeru C:N, t. j. limitácie dusíka; pri postupnom dávkovaní uhlíkového zdroja dosahuje výťažok 800–1 200 mg/L

Prekurzory môžu zahŕňať mevalonolaktón, izopentanol či β,β-dimetylakrylovú kyselinu

pH 3–4, teplota 30–32 °C, intenzívne miešanie a vzdušnenie

Question 5

Izolácia giberelínov

Answer 5

Prídavok Ba(OH)₂ na zrážanie komplexov

Filtrácia a úprava pH filtrátu na 5,0

Prúdenie cez H⁺-katiónomeničové živice

Extrakcia organickým rozpúšťadlom

Kryštalizácia čistého produktu

Question 6

Použitie

Answer 6

Rastové stimulátory v poľnohospodárstve (zlepšenie klíčenia semien, zvýšenie výnosu)

Ošetrenie plodov (napr. citrusov) na zlepšenie farby a veľkosti

Question 7

Mikroorganizmus produkujúci komplexné množstvo alkaloidov

Answer 7

Medzi vláknitými hubami je Claviceps purpurea výnimočná tým, že dokáže biosyntetizovať celé spektrum ergotových (námelových) alkaloidov vrátane jednoduchých klavínových derivátov, kyseliny lysergovej a peptidových ergopeptidových alkaloidov (ergotamíny, ergokryptíny, etc.)

Tento komplexný profil je jedinečný v mikrobiálnom svete a dodáva Claviceps purpurea kľúčovú úlohu pri výrobe liečiv od migrénových ergotamínov až po polosyntetické deriváty lysergových alkaloidov.