RU2645070C2 - Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets - Google Patents

Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets Download PDF

Info

Publication number
RU2645070C2
RU2645070C2 RU2016122336A RU2016122336A RU2645070C2 RU 2645070 C2 RU2645070 C2 RU 2645070C2 RU 2016122336 A RU2016122336 A RU 2016122336A RU 2016122336 A RU2016122336 A RU 2016122336A RU 2645070 C2 RU2645070 C2 RU 2645070C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platelets
minutes
tfa
antimicrobial peptides
aqueous
Prior art date
Application number
RU2016122336A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016122336A (en
Inventor
Мария Викторовна Сычева
Ольга Львовна Карташова
Евгений Александрович Рогожин
Юлия Игоревна Пешкова
Алексей Сергеевич Васильченко
Татьяна Михайловна Пашкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2016122336A priority Critical patent/RU2645070C2/en
Publication of RU2016122336A publication Critical patent/RU2016122336A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645070C2 publication Critical patent/RU2645070C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/02Peptides of undefined number of amino acids; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: to obtain antimicrobial peptides from the domestic chicken platelets, the following fresh blood of chicken is collected into plastic containers with addition of 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5). The collected blood is centrifuged at 250 g for 30 minutes. The resulting supernatant is centrifuged at 1000 g for 30 minutes. The resulting precipitated platelets are washed three times with medium 199 with addition of 3.8% sodium citrate. The washed platelet mass is resuspended in 10% acetic acid and kept at -15…-20 °C for 24 hours. The product is thawed and centrifuged at 1000 g for 40 minutes. Antimicrobial substances are precipitated from the resulting supernatant with chilled acetone in a ratio of 1:7 (v/v) for 12 hours at 4 °C. The precipitate is centrifuged at 6000 g for 10 minutes, dried in air with vigorous stirring and crushed. The resulting acetone precipitate is desalted by reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) in a stepwise gradient increasing the concentration of 80% aqueous acetonitrile in 0.1% aqueous trifluoracetic acid (TFA) to a value of 75%. After elution from the column, the total extract is removed from the excess content of acetonitrile on a vacuum centrifuge, followed by lyophilization. The dried desalted extract is diluted again in 0.1% TFA and separated by analytical RP-HPLC in a linear gradient of increasing the concentration of aqueous acetonitrile in aqueous TFA from 8 to 40% (basic) and 40-56% (optional). Antimicrobial peptides are collected and lyophilized.
EFFECT: obtaining of purified antimicrobial peptides from the domestic chicken platelets.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к микробиологии и биохимии, а именно получению антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней, и может быть использовано для получения новых лекарственных препаратов, обладающих антимикробной активностью.The invention relates to microbiology and biochemistry, namely the production of antimicrobial peptides from platelets of chicken domestic, and can be used to obtain new drugs with antimicrobial activity.

В связи со значительными темпами роста устойчивости возбудителей инфекционных заболеваний к антибиотикам [Виноградова К.А., Булгакова В.Г., Полин А.Н., Кожевин П.А. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам: резистома, ее объем, разнообразие и развитие // Антибиотики и химиотерапия. 2013, т. 58. №5-6: 38-48], актуален поиск альтернативных терапевтических средств, резистентность к которым у микроорганизмов будет развиваться ограниченно или полностью отсутствовать [Ashby М., Petkova А., Hilpert K. Cationic antimicrobial peptides as potential new therapeutic agents in neonates and children: A review // Current Opinion in Infectious Diseases. 2014. 27(3): 258-267]. Такими средствами могут явиться антимикробные пептиды [Кокряков В.Н., Ковальчук Л.В.,

Figure 00000001
Г.М., Шамова О.В. Катионные противомикробные пептиды как молекулярные факторы иммунитета: мультифункциональность. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2006. №2: 98]. Выделение и структурно-функциональное изучение антимикробных пептидов животного происхождения создает предпосылки для разработки и производства химически или биотехнологически синтезированных гомологов этих соединений [Кокряков В.Н. Очерки о врожденном иммунитете. СПб.: Наука, 2006: 108].In connection with the significant growth rate of the resistance of infectious agents to antibiotics [Vinogradova K.A., Bulgakova V.G., Polin A.N., Kozhevin P.A. The resistance of microorganisms to antibiotics: resistoma, its volume, diversity and development // Antibiotics and chemotherapy. 2013, v. 58. No. 5-6: 38-48], the search for alternative therapeutic agents, the resistance to which microorganisms will develop to a limited or completely absent [Ashby M., Petkova A., Hilpert K. Cationic antimicrobial peptides as potential, is relevant new therapeutic agents in neonates and children: A review // Current Opinion in Infectious Diseases. 2014.27 (3): 258-267]. Antimicrobial peptides may be such agents [Kokryakov V.N., Kovalchuk L.V.,
Figure 00000001
G.M., Shamova O.V. Cationic antimicrobial peptides as molecular factors of immunity: multifunctionality. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2006. No. 2: 98]. Isolation and structural-functional study of antimicrobial peptides of animal origin creates the prerequisites for the development and production of chemically or biotechnologically synthesized homologs of these compounds [Kokryakov V.N. Essays on innate immunity. St. Petersburg: Nauka, 2006: 108].

Известно, что клетки крови, в частности кровяные пластинки человека и животных, являются источником различных катионных пептидов, обладающих выраженной антимикробной активностью [Tang Y.-Q., Yeaman M.R., Selsted М.Е. Antimicrobial peptides from human platelets. Infection and Immunity. 2002, 70(12): 6524-6533; Ivanov I.B., Gritsenko V.A. Comparative activities of cattle and swine platelet microbicidal proteins. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2009, 1(2): 148-151]. Описан способ получения тромбоцитарного катионного белка из кровяных пластинок человека [Бухарин О.В., Черешнев В.А., Сулейманов К.Г. Антимикробный белок тромбоцитов. Екатеринбург, 2000: 35-99]; тромбоцитов свиньи и крупного рогатого скота [патент РФ №2278675, МПК А61K 35/14, А61K 38/02, А61Р 31/04, 2005], кровяных пластинок человека и лошади [Горшков Н.И., Малахова И.И., Красиков В.Д., Журлов О.С., Иванов Ю.Б. Жидкостная хроматография тромбоцитарных белков. Сорбционные и хроматографические процессы. 2010, т. 10. Вып. 5: 661-668], тромбоцитов кролика [Yeaman M.R., Tang Y.-Q., Shen A.J., Bayer A.S., Selsted M. Purification and in vitro es of rabbit platelet microbicidal proteins. Infect. Immunol. 1997, 65: 1024-1025].It is known that blood cells, in particular blood plates of humans and animals, are the source of various cationic peptides with pronounced antimicrobial activity [Tang Y.-Q., Yeaman M.R., Selsted M.E. Antimicrobial peptides from human platelets. Infection and Immunity. 2002, 70 (12): 6524-6533; Ivanov I.B., Gritsenko V.A. Comparative activities of cattle and swine platelet microbicidal proteins. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2009, 1 (2): 148-151]. A method for producing platelet cationic protein from human blood platelets is described [Bukharin OV, Chereshnev VA, Suleimanov K.G. Antimicrobial platelet protein. Yekaterinburg, 2000: 35-99]; platelets of pigs and cattle [RF patent No. 2278675, IPC A61K 35/14, A61K 38/02, A61P 31/04, 2005], human and horse platelets [Gorshkov NI, Malakhova II, Krasikov V.D., Zhurlov O.S., Ivanov Yu.B. Liquid chromatography of platelet proteins. Sorption and chromatographic processes. 2010, vol. 10. Vol. 5: 661-668], rabbit platelets [Yeaman M.R., Tang Y.-Q., Shen A.J., Bayer A.S., Selsted M. Purification and in vitro es of rabbit platelet microbicidal proteins. Infect. Immunol. 1997, 65: 1024-1025].

Авторами впервые установлено наличие антимикробных веществ в кислотном экстракте тромбоцитов курицы домашней (Gallus gallus) по подавлению роста штаммов Bacillus subtilis, которые наиболее чувствительны к действию тромбоцитарного катионного белка [

Figure 00000002
М.В., Шейда Е.В., Карташова О.Л., Жуков А.П. Антимикробная активность тромбодефенсинов разных видов животных // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009, №4(24): 177-179].The authors first established the presence of antimicrobial substances in the acid extract of platelets of chicken domestic (Gallus gallus) to suppress the growth of strains of Bacillus subtilis, which are most sensitive to the action of platelet cationic protein [
Figure 00000002
M.V., Sheida E.V., Kartashova O.L., Zhukov A.P. Antimicrobial activity of thrombodefensins of different animal species // Bulletin of the Orenburg State Agrarian University. 2009, No. 4 (24): 177-179].

В результате этих исследований было сделано предположение о наличии в тромбоцитах курицы домашней антимикробных пептидов. Однако кислотный экстракт содержит уксусную кислоту, исключающую возможность его использования in vivo, а также компоненты в низкомолекулярном диапазоне, что не позволяет оценить функциональные свойства активных соединений в индивидуальном состоянии.As a result of these studies, an assumption was made about the presence of home antimicrobial peptides in chicken platelets. However, the acid extract contains acetic acid, which excludes the possibility of its use in vivo, as well as components in the low molecular weight range, which does not allow us to evaluate the functional properties of the active compounds in an individual state.

Задачей заявляемого технического решения является создание способа получения очищенных антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней.The objective of the proposed technical solution is to create a method for producing purified antimicrobial peptides from platelets of chicken home.

Для достижения указанного технического результата в заявляемом способе получения антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней проводят сбор свежей крови кур в пластиковые контейнеры с добавлением 3,8% раствора цитрата натрия (рН 3,5) в соотношении 5 частей крови : 1 часть 3,8% раствора цитрата натрия; центрифугирование собранной крови при 250 g в течение 30 минут для получения супернатанта, обогащенного тромбоцитами; центрифугирование супернатанта при 1000 g 30 минут для осаждения тромбоцитов; отмывание осажденных тромбоцитов трижды средой 199 с добавлением 3,8% цитрата натрия в соотношении 1:10 (вес/вес); ресуспендирование отмытой тромбоцитарной массы в 10%-ной уксусной кислоте в соотношении 1:10 (вес/объем) и выдерживание при -15…-20°С в течение 24 часов; проведение размораживания и центрифугирования полученного экстракта при 1000 g в течение 40 минут; высаживание антимикробных веществ из полученного супернатанта охлажденным ацетоном в соотношении 1:7 (объем/объем) в течение 12 часов при 4°С; центрифугирование осадка при 6000 g в течение 10 минут, высушивание на воздухе при интенсивном перемешивании и измельчение; обессоливание полученного ацетонового осадка путем обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) в ступенчатом градиенте увеличения концентрации 80% водного ацетонитрила в 0,1% водной трифторуксусной кислоте (ТФУ) до значения 75%; после элюции с колонки подупаривание суммарного экстракта от избыточного содержания ацетонитрила на вакуумной центрифуге с последующей лиофилизацией; перерастворение высушенного обессоленного экстракта в 0,1% ТФУ и разделение методом аналитической ОФ-ВЭЖХ в линейном градиенте повышения концентрации водного ацетонитрила в водной ТФУ от 8 до 40% (основной) и 40-56% (дополнительный); сбор и лиофилизацию антимикробных пептидов.To achieve the technical result in the claimed method for the production of antimicrobial peptides from platelets of chicken at home, fresh chicken blood is collected in plastic containers with the addition of a 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5) in a ratio of 5 parts of blood: 1 part of 3.8% sodium citrate solution; centrifuging the collected blood at 250 g for 30 minutes to obtain a platelet-enriched supernatant; centrifuging the supernatant at 1000 g for 30 minutes to precipitate platelets; washing the precipitated platelets three times with 199 medium with the addition of 3.8% sodium citrate in a ratio of 1:10 (weight / weight); resuspension of the washed platelet mass in 10% acetic acid in a ratio of 1:10 (weight / volume) and keeping at -15 ... -20 ° C for 24 hours; thawing and centrifuging the obtained extract at 1000 g for 40 minutes; planting antimicrobial substances from the obtained supernatant with chilled acetone in a ratio of 1: 7 (volume / volume) for 12 hours at 4 ° C; centrifugation of the precipitate at 6000 g for 10 minutes, drying in air with vigorous stirring and grinding; desalting the obtained acetone precipitate by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) in a stepwise gradient to increase the concentration of 80% aqueous acetonitrile in 0.1% aqueous trifluoroacetic acid (TFA) to 75%; after elution from the column, stripping the total extract from the excess acetonitrile in a vacuum centrifuge followed by lyophilization; re-dissolving the dried desalted extract in 0.1% TFA and separation by analytical RP-HPLC in a linear gradient to increase the concentration of aqueous acetonitrile in aqueous TFA from 8 to 40% (basic) and 40-56% (optional); collection and lyophilization of antimicrobial peptides.

Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат состоит в том, что заявляемый способ получения антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней позволяет проводить их наработку в полупрепаративных и препаративных количествах (от миллиграммов до десятков миллиграммов), достаточных для последующего изучения их функциональных свойств, в том числе проведения стадий предклинических испытаний.The technical result achieved during the implementation of the invention is that the claimed method for producing antimicrobial peptides from chicken platelets at home allows them to be produced in semi-preparative and preparative amounts (from milligrams to tens of milligrams), sufficient for the subsequent study of their functional properties, including stages preclinical trials.

Аналогов изобретения в патентной и научно-технической литературе не обнаружено.Analogues of the invention in the patent and scientific literature are not found.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

1. Осуществляют сбор свежей крови кур в пластиковые контейнеры с добавлением 3,8% раствора цитрата натрия (рН 3,5) в соотношении 5 частей крови : 1 часть 3,8% раствора цитрата натрия.1. Fresh chicken blood is collected in plastic containers with the addition of a 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5) in a ratio of 5 parts of blood: 1 part of a 3.8% sodium citrate solution.

2. Собранную кровь центрифугируют при 250 g в течение 30 минут для получения супернатанта, обогащенного тромбоцитами.2. The collected blood is centrifuged at 250 g for 30 minutes to obtain a platelet rich supernatant.

3. Супернатант центрифугируют при 1000 g 30 минут для осаждения тромбоцитов.3. The supernatant is centrifuged at 1000 g for 30 minutes to precipitate platelets.

4. Осажденные тромбоциты отмывают трижды средой 199 с добавлением 3,8% цитрата натрия в соотношении 1:10 (вес/вес).4. Precipitated platelets are washed three times with medium 199 with the addition of 3.8% sodium citrate in a ratio of 1:10 (weight / weight).

5. Отмытую тромбоцитарную массу ресуспендируют в 10%-ной уксусной кислоте в соотношении 1:10 (вес/объем) и выдерживают при -15…-20°С в течение 24 часов.5. The washed platelet mass is resuspended in 10% acetic acid in a ratio of 1:10 (weight / volume) and kept at -15 ... -20 ° C for 24 hours.

6. Проводят размораживание и полученный экстракт центрифугируют при 1000 g в течение 40 минут.6. Thawing is carried out and the resulting extract is centrifuged at 1000 g for 40 minutes.

7. Антимикробные вещества из полученного супернатанта высаживают охлажденным ацетоном в соотношении 1:7 (объем/объем) в течение 12 часов при 4°С.7. Antimicrobial substances from the obtained supernatant are planted with chilled acetone in a ratio of 1: 7 (vol / vol) for 12 hours at 4 ° C.

8. Осадок центрифугируют при 6000 g в течение 10 минут, высушивают на воздухе при интенсивном перемешивании и измельчении.8. The precipitate is centrifuged at 6000 g for 10 minutes, dried in air with vigorous stirring and grinding.

9. Проводят твердофазную экстракцию (обессоливание) полученного ацетонового осадка путем обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) в ступенчатом градиенте увеличения концентрации 80% водного ацетонитрила в 0,1% водной трифторуксусной кислоте (ТФУ) до значения 75%.9. Solid phase extraction (desalting) of the obtained acetone precipitate is carried out by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) in a stepwise gradient to increase the concentration of 80% aqueous acetonitrile in 0.1% aqueous trifluoroacetic acid (TFA) to 75%.

10. После элюции с колонки суммарный экстракт подупаривают от избыточного содержания ацетонитрила на вакуумной центрифуге с последующей лиофилизацией (с целью удаления остаточных количеств ТФУ),10. After elution from the column, the total extract is evaporated from the excess acetonitrile in a vacuum centrifuge, followed by lyophilization (in order to remove residual TFU),

11. Высушенный обессоленный экстракт перерастворяют в 0,1% ТФУ и разделяют методом аналитической ОФ-ВЭЖХ в линейном градиенте повышения концентрации водного ацетонитрила в водной ТФУ от 8 до 40% (основной) и 40-56% (дополнительный).11. The dried desalted extract is redissolved in 0.1% TFA and separated by analytical RP-HPLC in a linear gradient of increasing the concentration of aqueous acetonitrile in aqueous TFA from 8 to 40% (basic) and 40-56% (optional).

12. Собирают и лиофилизируют антимикробные пептидны.12. Collect and lyophilize antimicrobial peptides.

Примеры конкретного выполнения:Examples of specific performance:

Пример 1Example 1

На птицефабрике «Оренбургский бройлер» осуществили сбор свежей крови кур в пластиковые контейнеры с добавлением 3,8% раствора цитрата натрия (рН 3,5) в соотношении 5 частей крови : 1 часть 3,8% раствора цитрата натрия.At the Orenburg Broiler poultry farm, fresh chicken blood was collected in plastic containers with the addition of a 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5) in a ratio of 5 parts of blood: 1 part of a 3.8% sodium citrate solution.

Из 5000 мл свежей цитратной куриной крови путем центрифугирования при 250 g в течение 30 минут получили обогащенный тромбоцитами супернатант. Тромбоциты осадили центрифугированием при 1000 g в течение 30 минут. 5 мл осажденных тромбоцитов трижды отмыли средой 199 с добавлением 3,8%) цитрата натрия в соотношении 1:10, после чего ресуспендировали в 45 мл 10%-ной уксусной кислоты в соотношении 1:10 и выдержали при -15…-20°С в течение 24 часов. Затем тромбоцитарную массу разморозили и подвергли центрифугированию при 1000 g в течение 40 минут. Антимикробные вещества из полученного супернатанта высадили охлажденным ацетоном в соотношении 1:7 (объем/объем) в течение 12 часов при 4°С. После центрифугирования (6000 g в течение 10 минут) осадок высушили на воздухе при интенсивном перемешивании и измельчении. Затем полученный ацетоновый осадок перерастворили в 0,1% водной трифторуксусной кислоте (ТФУ) и обессолили методом ОФ-ВЭЖХ на колонке-картридже Aquapore С8 (Applied Biosystems, США). После выхода с колонки всех несвязавшихся компонентов элюирование сорбировавшейся фракции осуществили ступенчатым градиентом (75%) концентрации 80% ацетонитрила в 0,1% ТФУ. Детектирование поглощения вели при длине волны 214 нм. В дальнейшем после упаривания органического растворителя на вакуумной центрифуге (Lab-conco, США), обессоленный экстракт разделили методом аналитической ОФ-ВЭЖХ в линейном градиенте увеличения концентрации 80% ацетонитрила в 0,1% ТФУ на колонке Luna C18 4,6×250 мм (Phenomenex, США) с детектированием поглощения при длине волны 214 нм. Собранные фракции лиофилизовали с целью удаления органического растворителя и остаточных количеств ТФУ.From 5000 ml of fresh citrated chicken blood by centrifugation at 250 g for 30 minutes, a platelet-rich supernatant was obtained. Platelets were pelleted by centrifugation at 1000 g for 30 minutes. 5 ml of precipitated platelets was washed three times with 199 medium with addition of 3.8%) sodium citrate in a ratio of 1:10, after which they were resuspended in 45 ml of 10% acetic acid in a ratio of 1:10 and kept at -15 ... -20 ° С in 24 hours. Then the platelet mass was thawed and centrifuged at 1000 g for 40 minutes. Antimicrobial substances from the obtained supernatant were landed with chilled acetone in a ratio of 1: 7 (v / v) for 12 hours at 4 ° C. After centrifugation (6000 g for 10 minutes), the precipitate was dried in air with vigorous stirring and grinding. Then, the obtained acetone precipitate was redissolved in 0.1% aqueous trifluoroacetic acid (TFA) and desalted by RP-HPLC on an Aquapore C 8 cartridge column (Applied Biosystems, USA). After leaving the column of all unbound components, the sorbed fraction was eluted with a stepwise gradient (75%) of a concentration of 80% acetonitrile in 0.1% TFA. The absorption was detected at a wavelength of 214 nm. Subsequently, after evaporation of the organic solvent in a vacuum centrifuge (Lab-conco, USA), the desalted extract was separated by analytical RP-HPLC in a linear gradient of increasing the concentration of 80% acetonitrile in 0.1% TFA on a Luna C 18 column 4.6 × 250 mm (Phenomenex, USA) with detection of absorption at a wavelength of 214 nm. The collected fractions were lyophilized to remove organic solvent and residual amounts of TFA.

В результате хроматографического разделения получили 13 фракций антимикробных пептидов.As a result of chromatographic separation, 13 fractions of antimicrobial peptides were obtained.

Антимикробную активность полученных пептидных фракций протестировали на тест-культурах Escherichia coli K 12, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus P 209, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Candida albicans методом микротитрования в бульоне [Wiegand I., Hilpert K., Hancock R.E.W. Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances. Nature protocols. 2008, 3(2): 163-175].The antimicrobial activity of the obtained peptide fractions was tested on test cultures of Escherichia coli K 12, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus P 209, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Candida albican K., Hancock REW Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances. Nature protocols. 2008, 3 (2): 163-175].

Для этого тест-культуры вырастили на агаре Мюллера-Хинтона при 37°С в течение 18 часов, приготовили их взвеси с плотностью 0,181; 0,184 и 0,228, соответственно. Оптическую плотность определили на спектрофотометре STAT FAX 2100 при длине волны 630 нм. Фракции пептидов ресуспендировали в растворе 0,01% уксусной кислоты, содержащем 0,2% бычьего сывороточного альбумина (SIGMA, Германия), и приготовили серийные двукратные разведения пептидов в лунках стерильного 96-луночного полипропиленового планшета.For this, test cultures were grown on Müller-Hinton agar at 37 ° C for 18 hours, and suspension was prepared with a density of 0.181; 0.184 and 0.228, respectively. The optical density was determined on a STAT FAX 2100 spectrophotometer at a wavelength of 630 nm. Peptide fractions were resuspended in a solution of 0.01% acetic acid containing 0.2% bovine serum albumin (SIGMA, Germany), and serial double dilutions of the peptides were prepared in wells of a sterile 96-well polypropylene plate.

По 100 мкл бактериальной и грибковой суспензии внесли в лунки 96-луночного полипропиленового планшета с 1-го по 11 ряд и добавили по 11 мкл двукратных разведений тестируемых пептидов в каждую лунку с 1-го по 10-ый ряд. 11 ряд - контроль роста культуры. В 12-ый ряд планшета внесли стерильный Мюллер-Хинтон бульон (контроль стерильности и бланк для сканирования ячеек). В лунки 11-го и 12-го рядов добавили по 11 мкл раствора 0,01% уксусной кислоты, содержащего 0,2% бычьего сывороточного альбумина. Планшеты инкубировали при 37°С. Через 24 часа инкубирования высевали по 10 мкл содержимого из лунок на Мюллер-Хинтон агар. Учитывали количество колоний, выросших при 37°С в течение 24 часов.100 μl of bacterial and fungal suspension was added to the wells of a 96-well polypropylene plate from the 1st to 11th row and 11 μl of double dilutions of the tested peptides were added to each well from the 1st to the 10th row. 11 row - control the growth of culture. In the 12th row of the tablet, sterile Mueller-Hinton broth was added (sterility control and a form for scanning cells). 11 μl of a solution of 0.01% acetic acid containing 0.2% bovine serum albumin was added to the wells of the 11th and 12th rows. The plates were incubated at 37 ° C. After 24 hours of incubation, 10 μl of the contents were plated from the wells on Mueller-Hinton agar. The number of colonies grown at 37 ° C for 24 hours was taken into account.

Полученные результаты представлены в таблице 1, из которой видно, что 1, 2 и 13 пептидные фракции подавляли рост В. subtilis, 5 пептидная фракция - S. aureus Р 209; 4 пептидная фракция - В. subtilis и S. aureus Р 209; 6 пептидная фракция - S. aureus Р 209 и Е. coli K 12; 11 пептидная фракция - Е. coli K 12 и В. subtilis; 3, 7, 8, 9 и 10 пептидные фракции - все три изученных микроорганизма.The results are presented in table 1, which shows that 1, 2 and 13 peptide fractions suppressed the growth of B. subtilis, 5 peptide fraction - S. aureus P 209; 4 peptide fraction - B. subtilis and S. aureus P 209; 6 peptide fraction - S. aureus P 209 and E. coli K 12; 11 peptide fraction - E. coli K 12 and B. subtilis; 3, 7, 8, 9, and 10 peptide fractions are all three studied microorganisms.

Пептидные фракции 1, 2, 4, 5, 6, 10 подавляли рост В. cereus и М. luteus; 3 пептидная фракция - В. cereus; 13 пептидная фракция - В. cereus и K. pneumoniae; 7, 8, 9, 11, 12 пептидные фракции - подавляли рост всех трех тест-культур.Peptide fractions 1, 2, 4, 5, 6, 10 inhibited the growth of B. cereus and M. luteus; 3 peptide fraction - B. cereus; 13 peptide fraction - B. cereus and K. pneumoniae; 7, 8, 9, 11, 12 peptide fractions - inhibited the growth of all three test cultures.

Пептидные фракции 5 и 13 подавляли рост Е. faecalis; 1 пептидная фракция - С. albicans; пептидные фракции 6 и 12 - Е. cloacae и С. albicans; пептидная фракция 9 - Е. faecalis и Е. cloacae; пептидные фракции 2, 3, 4, 7, 8, 10, 11 - подавляли рост всех изученных тест-культур.Peptide fractions 5 and 13 inhibited the growth of E. faecalis; 1 peptide fraction - C. albicans; peptide fractions 6 and 12 - E. cloacae and C. albicans; peptide fraction 9 — E. faecalis and E. cloacae; peptide fractions 2, 3, 4, 7, 8, 10, 11 - inhibited the growth of all studied test cultures.

Полученные данные свидетельствуют о том, что все полученные пептидные фракции в той или иной мере подавляют рост не только бактерий, но и грибов Candida albicans, то есть характеризуются антимикробной активностью и являются антимикробными пептидами.The data obtained indicate that all the obtained peptide fractions in one way or another suppress the growth of not only bacteria, but also Candida albicans fungi, that is, they are characterized by antimicrobial activity and are antimicrobial peptides.

Пример 2Example 2

В ЗАО «Птицефабрика Оренбургская» осуществили сбор свежей крови кур в пластиковые контейнеры с добавлением 3,8% раствора цитрата натрия (рН 3,5) в соотношении 5 частей крови : 1 часть 3,8% раствора цитрата натрия.Orenburgskaya Poultry Farm CJSC collected fresh chicken blood in plastic containers with the addition of a 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5) in a ratio of 5 parts of blood: 1 part of a 3.8% sodium citrate solution.

Согласно примеру 1 из тромбоцитов крови кур были получены 13 фракций антимикробных пептидов.According to example 1, 13 fractions of antimicrobial peptides were obtained from chicken platelets.

Антимикробную активность полученных пептидных фракций протестировали на тест-культурах Escherichia coli K 12, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus P 209, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Candida albicans методом микротитрования в бульоне. Полученные результаты представлены в таблице 2, из которой видно, что все полученные пептиды обладали антимикробной активностью в отношении изученных микроорганизмов, подавляя их рост.The antimicrobial activity of the obtained peptide fractions was tested on test cultures of Escherichia coli K 12, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus P 209, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Candida albicans with microtiter. The results obtained are presented in table 2, which shows that all the obtained peptides had antimicrobial activity against the studied microorganisms, inhibiting their growth.

Таким образом, заявляемый способ получения антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней обеспечивает получение пептидов, обладающих высокой ингибирующей активностью в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов, а также грибов Candida albicans, что позволяет рассматривать их в перспективе в качестве основы для создания антимикробных препаратов.Thus, the inventive method for producing antimicrobial peptides from platelets of chicken home provides peptides with high inhibitory activity against both gram-positive and gram-negative microorganisms, as well as Candida albicans fungi, which allows us to consider them in the future as the basis for the creation of antimicrobial agents.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (13)

Способ получения антимикробных пептидов из тромбоцитов курицы домашней, включающий следующие этапы:A method for producing antimicrobial peptides from platelets of chicken domestic, comprising the following steps: - сбор свежей крови кур в пластиковые контейнеры с добавлением 3,8% раствора цитрата натрия (рН 3,5) в соотношении 5 частей крови : 1 часть 3,8% раствора цитрата натрия;- collection of fresh chicken blood in plastic containers with the addition of a 3.8% sodium citrate solution (pH 3.5) in a ratio of 5 parts of blood: 1 part of a 3.8% sodium citrate solution; - центрифугирование собранной крови при 250 g в течение 30 минут для получения супернатанта, обогащенного тромбоцитами;- centrifuging the collected blood at 250 g for 30 minutes to obtain a platelet-enriched supernatant; - центрифугирование супернатанта при 1000 g 30 минут для осаждения тромбоцитов;- centrifugation of the supernatant at 1000 g for 30 minutes to precipitate platelets; - отмывание осажденных тромбоцитов трижды средой 199 с добавлением 3,8% цитрата натрия в соотношении 1:10 (вес/вес);- washing the precipitated platelets three times with medium 199 with the addition of 3.8% sodium citrate in a ratio of 1:10 (weight / weight); - ресуспендирование отмытой тромбоцитарной массы в 10%-ной уксусной кислоте в соотношении 1:10 (вес/объем) и выдерживание при -15…-20°С в течение 24 часов;- resuspension of the washed platelet mass in 10% acetic acid in a ratio of 1:10 (weight / volume) and keeping at -15 ... -20 ° C for 24 hours; - проведение размораживания и центрифугирования полученного экстракта при 1000 g в течение 40 минут;- Thawing and centrifugation of the obtained extract at 1000 g for 40 minutes; - высаживание антимикробных веществ из полученного супернатанта охлажденным ацетоном в соотношении 1:7 (объем/объем) в течение 12 часов при 4°С;- planting antimicrobial substances from the obtained supernatant with chilled acetone in a ratio of 1: 7 (volume / volume) for 12 hours at 4 ° C; - центрифугирование осадка при 6000 g в течение 10 минут, высушивание на воздухе при интенсивном перемешивании и измельчение;- centrifugation of the precipitate at 6000 g for 10 minutes, drying in air with vigorous stirring and grinding; - обессоливание полученного ацетонового осадка путем обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) в ступенчатом градиенте увеличения концентрации 80% водного ацетонитрила в 0,1% водной трифторуксусной кислоте (ТФУ) до значения 75%;- desalting the obtained acetone precipitate by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) in a stepwise gradient to increase the concentration of 80% aqueous acetonitrile in 0.1% aqueous trifluoroacetic acid (TFA) to 75%; - после элюции с колонки подупаривание суммарного экстракта от избыточного содержания ацетонитрила на вакуумной центрифуге с последующей лиофилизацией;- after elution from the column, pairing of the total extract from the excess acetonitrile content in a vacuum centrifuge followed by lyophilization; - перерастворение высушенного обессоленного экстракта в 0,1% ТФУ и разделение методом аналитической ОФ-ВЭЖХ в линейном градиенте повышения концентрации водного ацетонитрила в водной ТФУ от 8 до 40% (основной) и 40-56% (дополнительный);- re-dissolution of the dried desalted extract in 0.1% TFA and separation by analytical RP-HPLC in a linear gradient of increasing the concentration of aqueous acetonitrile in aqueous TFA from 8 to 40% (basic) and 40-56% (optional); - сбор и лиофилизацию антимикробных пептидов.- collection and lyophilization of antimicrobial peptides.
RU2016122336A 2016-06-06 2016-06-06 Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets RU2645070C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122336A RU2645070C2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122336A RU2645070C2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016122336A RU2016122336A (en) 2016-11-10
RU2645070C2 true RU2645070C2 (en) 2018-02-15

Family

ID=57267542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122336A RU2645070C2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645070C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158762C2 (en) * 1993-10-21 2000-11-10 Новартис Аг Antimicrobial proteins
RU2316336C1 (en) * 2006-05-15 2008-02-10 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук Method for preparing antimicrobial peptides with decreased hemolytic activity
RU2316595C1 (en) * 2006-06-16 2008-02-10 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук Method for preparing antimicrobial peptide arenicin
WO2008137009A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-13 Tom's Of Maine, Inc. Liquorice extract antimicrobial and anti-inflammatory isolates
RU2552157C1 (en) * 2013-12-26 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of obtaining of complex of antimicrobic peptides of insect

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158762C2 (en) * 1993-10-21 2000-11-10 Новартис Аг Antimicrobial proteins
RU2316336C1 (en) * 2006-05-15 2008-02-10 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук Method for preparing antimicrobial peptides with decreased hemolytic activity
RU2316595C1 (en) * 2006-06-16 2008-02-10 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук Method for preparing antimicrobial peptide arenicin
WO2008137009A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-13 Tom's Of Maine, Inc. Liquorice extract antimicrobial and anti-inflammatory isolates
RU2552157C1 (en) * 2013-12-26 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of obtaining of complex of antimicrobic peptides of insect

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016122336A (en) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101983668B1 (en) Antimicrobial polypeptide from hetercephalus glaber with strong antimicrobial activity against gram negative bacteria and pharmaceutical composition containing the same
Shekh et al. Biochemical characterization of an anti-Candida factor produced by Enterococcus faecalis
KR101341210B1 (en) Novel antimicrobial peptide and use thereof
US20220117235A1 (en) Mosquitocidal xenorhabdus, lipopeptide and methods
CN115536737B (en) Application of cobra antibacterial peptide OH-CATH30 in preparation of bacterial growth inhibitor
US20230416312A1 (en) Process for the preparation of an antimicrobial peptide
CN103554225A (en) Synthetic antibacterial peptides and application thereof
CN116874614B (en) Antibacterial polypeptide APH171 with high activity and low cracking effect, and preparation method and application thereof
Sivakamavalli et al. Purification and characterization of a cysteine-rich 14-kDa antibacterial peptide from the granular hemocytes of mangrove crab Episesarma tetragonum and its antibiofilm activity
CN117586352A (en) Antibacterial polypeptide APH220 based on salivary glands of Hirudinaria manillensis and application thereof
Mohtar et al. Screening of novel acidified solvents for maximal antimicrobial peptide extraction from Zophobas morio fabricius
Mahmood et al. Antimicrobial activity of peptides extracted from camels' blood neutrophils against some pathogenic bacteria
Bhuvaneswari et al. Antibacterial activity of spirulina (Arthospira platensis geitler) against bacterial pathogens in Aquaculture
RU2645070C2 (en) Method for antimicrobial peptides production from domestic chicken platelets
Zhang et al. Purification and antimicrobial activity of antimicrobial protein from brown-spotted grouper, Epinephelus fario
Veeruraj et al. Antibacterial activity of crab haemolymph on clinical pathogens
Sachidananda et al. Characterization of an antibacterial peptide from Indian cobra (Naja naja) venom
Han et al. Co-production of multiple antimicrobial compounds by Bacillus amyloliquefaciens WY047, a strain with broad-spectrum activity
CN110317253B (en) Chicken-derived antibacterial peptide and preparation method thereof
RU2552157C1 (en) Method of obtaining of complex of antimicrobic peptides of insect
CN112409457A (en) Antibacterial polypeptide and application thereof
Wu et al. Identification and molecular cloning of novel antimicrobial peptides from skin secretions of the Chinese bamboo leaf odorous frog (Odorrana versabilis) and the North American pickerel frog (Rana palustris)
CN118005739A (en) Polypeptide APH229 of drug-resistant strain, preparation method and application thereof
Govindarajan et al. Antibacterial activity of vermiwash of Eisenia fetida (Earthworm)
Neubauerová et al. Isolation of antimicrobial peptides from New Zealand spinach Tetragonia tetragonioides

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about author(s)
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190607