Гидролиз микробных полинуклеотидов (РНК) с получением продуктов технического и пищевого назначения и субстанций для синтеза лекарственных средств

Для гидролиза полирибонуклеотидов используют химические объекты, индивидуальные эн­зимы, в том числе иммобилизованные, и собственные РНК-азы клеток промышленных микроорга­низмов.

В России производство пищевой продукции микробного происхождения допускается по согла­сованию с Институтом питания РАМН. Если готовый продукт представляет собой, строго говоря, неконтролируемую смесь различных по природе соединений, то важную роль играет источник их

происхождения.. Здесь существует жесткий контроль. В настоящее время такого рода продукция возможна только из хлебопекарных и пивных дрожжей. Практически не встречает возражений микробиологическая продукция, представляющая собой продукты жизнедеятельности промышленных микроорганизмов или выделенные из последних соединения известного химичес­кого состава. В качестве пищевкусовой добавки нуклеотидной природы Япония монопольно произ­водит 5’инозинмонофосфат и 5’-гуанозинмонофосфат, которые в смеси 2:1 частично заменяют ши­роко распространенный глутамат натрия. При этом 5'-инозинмонофосфат Япония производит прямым микробиологическим синтезом.

Иной подход у объединения германских фирм (ОГФ) «Хехст-Удэ». Последние готово организо­вать комплексную переработку биомассы метанокисляющих бактерий с получением в том числе пищевкусовой добавки той же природы на основе продуктов гидролиза микробной РНК. Как вари­ант комплексной переработки микробиологического сырья мы рассмотрим такую технологичес­кую схему ниже, а здесь только приведем принципы построения технологической схемы получе­ния продуктов гидролиза РНК.

В качестве гидролизующего агента ОГФ предполагает использовать иммобилизованную фосфо- диэстеразу змеиного яда, обеспечивающую получение из РНК четырех 5’-мононуклеотидов (адено­зин-, гуанозин-, цитидин- и уридинмонофосфатов). Последние можно использовать в виде смеси как пищевкусовые добавки или подвергнуть разделению на анионите с последующим получением индивидуальных препаратов. Выделенный 5’-аденозинмонофосфат в дальнейшем химическим или энзиматическим способом легко подвергается дезаминированию с превращением в 5’-инозин- монофосфат.

Кроме мононуклеотидов роль пищевкусовой добавки могут выполнять и нуклеозиды РНК. Од­нако последние чаще всего рассматривают как полупродукты для синтеза лекарственных средств нуклеотидной природы.

Более глубокий гидролиз полирибонуклеотидов приводит к образованию четырех нуклеозидов, входящих в состав РНК: аденозина, гуанозина, цитидина, уридина. Нуклеозиды сами по себе ред­ко используются в медицине. Существенно большее значение имеют их производные. Однако при­ведем некоторые примеры использования нуклеозидов в медицине.

Аденозин и гуанозин. Они являются исходными веществами для получения ряда важных про­тивовирусных препаратов. Наиболее известным из производных аденозина является аденин-ара­бинозид (Ара-А). Он находит широкое применение за рубежом при лечении инфекций, вызванных вирусом типа герпеса.

Поскольку сам аденозин весьма токсичен, то в медицине применяются производные аденозина (2-хлор-, 2-бром-, 2-фтор-, 2-метилтио-, 2-изобутиладенозины).

Некоторые ^-производные аденозина (М⁶-(фенилпропил)-аденозин, М^в-(р-тетрагидронафтил)- аденозин) применяются в качестве антисклеротических веществ, поскольку способны понижать содержание липопротеинов, холестерина и свободных жирных кислот в крови.

Гуанозин может быть использован в комплексной терапии злокачественных опухолей.

Уридин применяется как безвредный стимулятор физических сил организма при напряженной работе или после длительных болезней и т.д. Оказывается эффективным при лечении различных заболеваний печени, сосудов головного мозга, эпилепсии. На его основе получают 5-бромуридин — эффективное средство лечения заболеваний глаз, вызванных вирусом герпеса.

Цитидин находит применение в медицине только в виде соответствующих производных: цито- зинарабинозида (цитарабин, или Ара-Ц), циклоцитидина и цитидинфосфатхолина.

Ара-Ц используется в лечении лейкемии всех видов, а в небольших дозах — при вирусных ин­фекциях, главным образом, вызванных вирусом герпеса. Против последнего применяется и фос­фат циклоцитидина. В отличие от Ара-Ц он менее токсичен.

Цитидинфосфатхолин находит применение при нарушениях мозговых процессов, вызванных травмой головы и хирургическим вмешательством.

Природные нуклеозиды можно получать различными способами, из которых можно выделить чисто химические методы тонкого органического синтеза и методы химического и ферментативно­го гидролиза микробной РНК. Для нас значение имеют последние.