Българска академия на науките постижения в областта на приложната микробиология

В института се проучват уникални природни биосистеми, от които се изолира млечно-кисела флора. Получените изолати са идентифицирани с помощта на молекулярно-биологични методи, което позволи да се установи тяхното видово разнообразие и разпространение и да се маркират местообитанията на отделните биотипове МКБ. Разработени са оригинални стартерни култури за производство на кисело мляко и други млечно-кисели продукти. Проучена е възможността за биосинтеза на биологично активни субстанции, като напр. активни пептиди, особено ценни за подобряване здравето на човека.

• 
  Селекциониран е високоефективен щам-продуцент и е разработена лабораторна технология за получаване на нов антиоксидантен ензим супероксид дисмутаза (СОД). Полученият ензим е един от рядко срещащите се природно гликозилирани СОД-зи, което е предпоставка за неговите по-високи фармако-кинетични свойства. Може да намери приложение в медицината (онкологията – забавя трансплантацията на тумори и тяхното развитие, може да се използва като съпътстващ медикамент към химио- и лъче-терапията за намаляване на вредният ефект от тях за здравите клетки и за лечението на редица дегенеративни заболявания), при криоконсервация на клетки и тъкани, при транспланация на органи, в козметика и др.
  
• 
  Термостабилни ензими. От български термални извори са изолирани и идентифицирани с помощта на молекулярно-генетични методи бактерии, продуценти на термостабилни ензими. Сред тях са установени нови видове от нови родове. Тези резултати са принос към биоразнообразието на нашата планета. Термостабилните ензими са изключително полезни в редица клонове на хранителната промишленост и очистка на отпадни води.
  

• 
  термостабилна липаза – катализира разграждането и втечняването на природните мазнини и образуването на стереоспецифични изомери при висока температура;
  
• 
  термостабилна ксиланаза – участва в хидролизата на ксилан до ксилоолигозахариди.
  
• 
  термостабилна нитрилаза – катализира хидролизата на нитрилни съединения до карбоксилни киселини и амоняк. Участва в разграждането на химикали и хербициди в отпадни води.
  
• 
  термостабилна гилан лиаза – използва се като желираща съставка в много хранителни продукти;
  
• 
  термостабилна CGT-ase с приложение е пречистването на отпадни води от тежки метали и токсини.
  

• 
  Бактериална неураминидаза. Селекциониран е високо активен непатогенен продуцент и е разработена лабораторна технология за получаване на пречистен ензим. Неураминидазата може да се използва в структурния анализ на гликопротеини, гликолипиди и олигозахари, в медицината (за лечение на ракови заболявания) и биологията.
  
• 
  Амилази, протеинази пектинази и -алактозидаза – разработени са лабораторни технологии за получаване на пречистени ензими с приложение в хранително-вкусовата и кожарската промишленост, във винопроизвадството и др;
  
• 
  Белтъчни фосфатази от дрожди. Детайлно е проучена биосинтезата на тези изключително важни микробиални ензими, които могат да бъдат използвани в медицината при лечение на диабет и ракови заболявания;
  
• 
  Кератиназа. Установен е ефективен продуцент на кератиназа с приложение в селското стопанство и екологията (агроекологията) за разграждане на биологични отпадъци (компост).
  

Изолирани са две нови анти-микробни съединения от групата на макролидните антибиотици – демалонилнифимицин и малонил, 4-5-дихидронифимицин. Препаратите показват активност срещу филаментозни гъби, дрожди и Грам-положителни бактерии.

Детайлно са проучени процесите на микробно 9-хидроксилиране на андростендион, включително и в неводна среда. Този микробен процес е от особена важност за получаване на ключови интермедиати за синтезата на високо-ефективни стероидни лекарствени продукти.

• 
  Микробно разграждане на ароматни съединения
  

• 
  Разработена е модификация на хемостатно култивиране на микроорганизми за селективно изолиране и непрекъснато култивиране на бързо растящи бактериални щамове, използващи като единствен източник на въглерод и енергия толуол, внасян в средата под формата на газова фаза. Системата работи при много ниски остатъчни концентрации на толуол и може да послужи като модел на устройство за очистване на отпадни газове от летливи органични съединения.
  
• 
  Получените резултати са принос към изучаването на разнообразието и специфичността на гените, козиращи разграждането на ароматни съединения. Изследваният щам от групата на филаментозните дрожди притежава изключителна деградативна активност по отношение на фенола, което е потвърдено от биохимичните анализи на първите 3 ензими от метаболитния път на разграждане на фенола.
  

• 
  Очистване от тежки метали. Разработен е биотехнологичен процес за микробна адсорбция на йоните на мед, желязо, кобалт и др. от промишлени отпадни води. Методът е много ефективен в сравнение с класическите химически методи.
  
• 
  Повърхностно активни съединения. Проучен е ефектът на рамнолипидни биосърфактанти върху растежа, свойствата на клетъчната повърхност (хидрофобност и пропускливост), състава и детайлната структура на клетъчната мембрана на бактериални и дрождеви клетки, изолирани от замърсени местообитавания. Доказана е ролята на тези съединения при разграждането на ниско-молекулни съединения. Получените резултати са теоретична база за разработването на ефективна технология за биоремедиация на отпадни вози.
  

В последните години в ИМикБ се разработва ново направление, свързано с проучване биоразнообразието, екологията и биотехнологичния потенциал на антарктическите микроорганизми. Създадена е микробна сбирка от психрофилни и мезофилни бактерии, дрожди и гъби, изолирани от проби, предоставено от българската експедиция на о-в Ливингстон, Антарктика. Провеждат се проучвания относно механизмите на адаптация на към екстремно-ниските температури, участието на антиоксидантната защита в този процес и метаболитната им активност. Получените резултати са принос в екзибиологията при проучване на границите на живота. Установени са добри продуценти на екзополизахариди, липиди и ензими, вкл. и такива, проявяващи активност при екстремни температури, с приложение в различни отрасли на хранителната промишленост.

• 
  Разработени са ефективни лабораторни технологии за получаване на:розмаринова киселина и беталаини. Розмариновата киселина проявява антиоксидантни, антивъзпалителни, антивирусни и антибактериални свойства, поради което намира широко приложение в медицината, козметиката и хранителната промишленост. Беталаините са водо-разтворими пигменти с голямо приложение в хранителната промишленост като антиоксиданти и оцветители.
  
• 
  разработен е екологично съобразен алтернативен процес за биопродукция на галантамин от блатно кокиче. Това е един изключително полезен продукт с приложение в медицината, вкл. И за лечение на Алцхаймеровата болест.