Екстремофилни бактерии

1. 
   Биоразнообразие на екстремофилните бактерии. Прилагането на молекулярния подход за характеризиране биоразнообразието в микробните популации променя основно представата ни за степента на познание на организмовия свят. България е богата на термални извори, представляващи естествени екосистеми за термофилните микроорганизми. Съчетаването на новите, култивационно-независими методологии с класическите микробиологични и биохимични подходи се използват за търсене на непознати микроорганизми, които трудно могат да бъдат отнесени към някоя от съществуващите филогенетични единици.
   
2. 
   Биосинтетични възможности на екстремофилните микроорганизми да синтезират биотехнологично ценни ензими. Екстремофилните микроорганизми са идентифицирани като индустриално важни заради продукцията на тврмостабилни ензими. Регулацията на ензимната синтеза е проучена в периодични и непрекъснати култури. Изолирани са продуценти на различни хидролази: α- и β-амилази, циклодекстрин глюканотрансфераза, глюкозидаза, пулуланаза, инулиназа, пектиназа, ксиланаза, липаза, протеаза, гелан лиаза и др. Създадени са оптимални схеми за пречистване на ензимите с максимален добив на чист ензим. Проучени са субстратната специфичност на ензимите, техните физико-химични параметри на действие, кинетичните константи на ензимни реакции, влиянието на различни инхибитори, детергенти и органични разтворители върху ензимната активност. Получените данни бяха сравнени със свойствата на описаните в литературата ензими с оглед на тяхното възможно биотехнологично приложение.
   
3. 
   Биосинтеза на бактериални екзополизахариди от термофилни бактерии. Синтезираните от термофилни бактреии са с необикновена термостабилност и могат успешно да бъдат използвани като модификатори на вискозитета и пластичността във фармаяцията и като желиращи агенти в хранително-вкусовата промишленост. Изолиран е полизахарид с много висока биологична активност – той увеличаваше леталната доза на аварола почти 20 пъти.
   
4. 
   Имобилизация на синтезираните ензими и на клетките-продуценти. Имобилизацията на ензимите и продуциращите ги клетки се прилага за по-ефективното им използване като биокатализатори. Клетките се включват в различни гелове и хибридни наноматериали или свързват към мембрани. Ензимите се имобилизират чрез физична абсорбция, ковалентно свързване и йонно свързване. Ефективността на имобилизацията беше доказана чрез използване на получените биокатализатори както в многоциклови, така и в непрекъснати процеси на биодеградация.
   

1. 
   Международни проекти
   
   1. 
      Съвременни флуоресцентни сензори за детекция на oпасни агенти.
      

Ръководител за ИМ: Ст.н.с. II ст. M. Kaмбурова.

NATO Collaborative Linkage Grant N.CBP.EAP.CLG.982437 (2006-2008).

2. 
   Пречистване, характеристика и кристалографски анализ на термостабилна гелан лиаза, синтезирана от оригинално изолиран термофилен аеробен бактериален щам.
   

Ръководител на проекта за ИМ: Ст.н.с. II ст. M. Kaмбурова

Договор BG 16/2005 (2005-2007).

3. 
   Production of exopolysaccharides from thermophilic bacteria, isolated from hot springs in Bulgaria and Italy.
   

Ръководител за ИМикБ: Ст.н.с. II ст. M. Kaмбурова.

4. 
   Магнитни нано-материали за имобилизация на бактериални клетки и ЦГТаза за продукция на циклодекстрини.
   

Ръководител ст.н.с. II ст. Александра Тонкова

2. 
   Български проекти
   

1. 
   Изолиране на алкалофилни бацили от български термални извори и почви за продукция на термостабилна β-циклодекстрин глюканотрансфераза.
   

Договор Б-1521/05, ФНИ, България (2005-2009).

2. 
   Молекулярно характеризиране на филогенетичното разнообразие на бактерии в горещи извори, локализирани в района на Юго-източна България чрез 16S рДНК анализ.
   

Договор Б 1511/05, ФНИ, България (2005-2009).

3. 
   Региоспецифична синтеза на структурни липиди за хранителната промишленост и медицината, катализирана от имобилизирана липаза от B. stearothermophilus MC7
   

Договор Х-МУ 1501/05, ФНИ, България (2005-2008).

4. 
   Молекулярно характеризиране (чрез 16S рДНК) на филогенетичното ранообразие на микроорганизмите в български горещи извори от района на Велинград (Централна България). Изолиране на нови микробни ензими с биотехнологично значение.
   

Национална Програма Геномика 1-01/05, ФНИ, България (2005-2009).

5. 
   Изследване на нови хибридни наноматериали за получаване на биокатализатори с имобилизирани прокариотни и еукариотни клетки.
   

Изпълнител от секцията: н.с. I ст. Л. Кабаиванова

Договор НТ 2-02/05(2005-2009).

6. 
   Магнитни нано-материали за имобилизация на циклодекстрин глюканотрансфераза и продукция на гама- и бета-циклодекстрини- нов договор.
   

ВУН 301/07

1. Atanasova N., Petrova P., Ivanova V., Yankov D., Vassileva A., Tonkova A. Isolation of novel alkaliphilic Bacillus strains for cyclodextrin glucanotransferase production. Appl Biochem Biotech 149, 155-167, 2008.

2. Atanassova M., Derekova A., Mandeva R., Sjøholm C., Kambourova M. Anoxybacllus bogrovensis sp. nov., a novel thermophilic bacterium isolated from Dolni Bogrov’s hot spring, Bulgaria. Int. J. Syst. Evol. Microb. 58 (10), 2330 – 2335, 2008.

3. 
   Chernev, G., Samuneva, B., Djambaski, P., Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Miranda Salvado I. M., Fernandes, M.H.V., Wu, A. Synthesis and structure of new biomaterials containing chitosan. Physics and Chemistry of Glasses: European J. Glass Sci Technol, B48/3, 147-150, 2007.
   
4. 
   Chernev, G., Samuneva, B., Djambaski, P., Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Miranda Salvado, I.M., Wu, A. Synthesis and selected properties of silicate hybrids containing sepharose Advanced Mater Res 39-40, pp. 53-56, 2008.
   
5. 
   Chernev, G., Samuneva, B., Djambaski, P., Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Salvado, I.M.M., Fernandes, M.H.V., Wu, A. Synthesis and structure of new biomaterials containing silica and chitosan Phys Chem Glasses B 49 (1), pp. 11-14, 2008.
   
6. 
   Deckers D., Masschalck B., Aertsen A., Van Tiggelen C., Atanassova M., Michiels C.W. Periplasmic Lysozyme Inhibitor Confers Lysozyme Resistance to Escherichia coli. CMLS, Cell Mol Life Sci. Vol. 61 No 10, 1229 – 1237, 2004.
   
7. 
   Deckers, D., Masschalck, B., Aertsen, A., Callewaert, L., Van Tiggelen, C., Atanassova, M., Michiels, C.W. “Periplasmic Lysozyme Inhibitor Contributes to Lysozyme Resistance in Escherichia coli. Cell Mol Life Sci, Vol. 61, No 10, pp. 1229 – 1237, 2004.
   
8. 
   Derekova, A., Sjøholm, C., Mandeva, R., Kambourova, M. Anoxybacillus rupiensis sp. nov., a novel thermophilic bacterium isolated from Rupi basin (Bulgaria). Extremophiles v. 11, No 4, 577-583, 2007.
   

9. Derekova, A., Mandeva, R., Kambourova M. Phylogenetic diversity of thermophilic carbohydrate degrading bacilli from Bulgarian hot springs. World J. Microbiol. Biotechnol. 24 (9), 1697-1702, 2008.

10. 
    Derekova, A., Sjoholm, C., Mandeva, R., Michailova, L., Kambourova, M. Biosynthesis of a thermostable gellan lyase by newly isolated and characterized strain of Geobacillus stearothermophilus 98. Extremophiles, 10 (4), 321-326, 2006.
    
11. 
    Groudieva, T., M. Kambourova, H. Yusef, M. Royter, R. Grote, H. Trinks, G. Antranikian. Diversity and cold-active hydrolytic enzymes of culturable bacteria associated with Arctic sea ice, Spitzbergen. Extremophiles v.8, No 6, 475-488, 2004.
    
12. 
    Guncheva, M., Zhiryakova, D., Radchenkova, N., Kambourova, M. Acidolysis of Tripalmitin with Oleic Acid Catalyzed by a Newly Isolated Thermostable Lipase. J. Am. Oil Chem. Soc., 85, 129-132, 2008.
    
13. 
    Guncheva, M., Zhiryakova, D., Radchenkova, N., Kambourova, M. Effect of nonionic detergents on the activity of a thermostable lipase from Bacillus stearothermophilus MC7. J Mol. Catal B: Enzym 49 (1-4), 88-91, 2007.
    
14. 
    Guncheva, M., Zhiryakova, D., Radchenkova, N., Kambourova, M. Properties of immobilized lipase from Bacillus stearothermophilus MC7. Acidolysis of triolein with caprylic acid. World Journal of Microbiology and Biotechnology (in press), 2009.
    
15. 
    Kabaivanova, L., Dobreva E., Emanuilova, E., Chernev, E., Samuneva, B., Salvado, I. Synthesis, structure and application of new hybrid nanomaterials for cell immobilization. Minerva Biotechnol, 18, 23-29, 2006.
    
16. 
    Kabaivanova, L., Dobreva, E., Dimitrov, P., Emanuilova, E. Immobilization of cells
    
17. 
    Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Chernev, G., Samuneva, B., Djambaski, P., Miranda Salvado I. M. Comparative study of two types of hybrid biocatalysts applied in a biodegradation process. Minerva Biotechnol., 19, 57-63, 2007.
    
18. 
    Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Dimitrov, P., Engibarov, S., Boyadzhieva, I., Dobreva, E. Nitrile degradation by free and immobilized cells of the thermophile Bacillus sp. UG-5B, isolated from polluted industrial waters. World J. Microbiol. Biotechnol. 2, 2383–2388, 2008.
    
19. 
    Kambourova, M., Mandeva, R., Fiume, I., Maurelli, L., Rossi, M., Morana, A. Hydrolysis of xylan at high temperature by co-action of the xylanase from Anoxybacillus flavithermus BC and the beta-xylosidase/alpha-arabinosidase from Sulfolobus solfataricus Oalpha. J. Appl. Microbiol. Vol. 102, issue 6, 1586–1593, 2007.
    
20. 
    Kambourova, M., Mandeva, R., Dimova, D., Poli, A., Nicolau,s B., Tommonaro G. Production and characterization of a microbial glucan, synthesized by Geobacillus tepidamans V264 isolated from Bulgarian hot spring. Carbohydrate Polymers, 2009 (in press).
    
21. 
    L. Callewaert, B. Masschalck, D. Deckers, D. Nakimbugwe, M. Atanassova, A. Aertsen, C. W. Michiels “Purification of Ivy, a lysozyme inhibitor from E. coli, and characterization of its specificity for various lysozymes”. Enzyme Microb Tech, No 2, pp. 205 – 211, 2005.
    
22. 
    Nakimbugwe, D., Masschalck B., Atanassova M., Zewdie-Bosüner, A., Michiels, C.W. Comparison of bactericidal activity of six lysozymes at atmospheric pressure and under high hydrostatic pressure. Int. J. Food Microbiol., 108, 355-363, 2006.
    
23. 
    Nakimbugwe, D., Masschalck, B., Atanassova, M., Zewdie-Bosüner A., Michiels, C.W. “Comparison of bactericidal activity of six lysozymes at atmospheric pressure and under high hydrostatic pressure”. Int. J. Food Microbiol., No 108, pp. 355 – 363, 2006.
    
24. 
    Safarikova M., Atanasova N., Ivanova V., Weyda F., Tonkova A. Cyclodextrin glucanotransferase synthesis by semicontinuous cultivation of magnetic biocatalysts fron cells of Bacillus circulans ATCC 21783. Process Biochem, 42, 1454-1459, 2007.
    
25. 
    Samuneva, B., Djambaski, P., Kashchieva, E., Chernev, G., Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Salvado, I.M.M., Fernandes M.H.V., Wu, A. Sol-gel synthesis and structure of silica hybrid biomaterials . J. Non-Cryst. Solids, 354/2-9:733-740, 2007.
    
26. 
    Samuneva, B., Djambaski, P., Kashchieva, E., Chernev, G., Kabaivanova, L., Emanuilova, E., Salvado, I.M.M., (...), Wu, A. Sol-gel synthesis and structure of silica hybrid biomaterials J. Non-Cryst Solids 354 (2-9), pp. 733-740, 2008.
    
27. 
    Samuneva, B., Kabaivanova, L., Chernev, G., Djambaski, P., Kashchieva, E., Emanuilova, E., Miranda Salvado, I.M., (...), Wu, A. Sol-gel synthesis and structure of silica hybrid materials J Sol-Gel Sci Techn 48 (1-2), pp. 73-79, 2008.
    
28. 
    Vassileva A., Atanasova N., Ivanova V., Dhulster P., Tonkova A. Characterization of cyclodextrin glucanotransferase from Bacillus circulans ATCC 21783 in terms of cyclodextrin production. Ann Microbiol, 57 (4) 609-615, 2007.
    
29. 
    Vassileva, A., Beschkov, V., Ivanova, V., Tonkova, A. Continuous cyclodextrin glucanoransferase production by free and immobilized cells of Bacillus circulans ATCC 21783 in bioreactors. Process Biochem 3290-3295, 40, 2005.
    

1. 
   Ст.н.с. II Маргарита Камбурова
   
2. 
   Ст.н.с. II ст. Александра Тонкова
   
3. 
   Н.с. II ст. Анна Дерекова
   
4. 
   Н.с. II ст. Николина Атанасова
   
5. 
   Н.с. III ст. Надя Радченкова
   
6. 
   Докторант Иванка Бояджиева
   
7. 
   Докторант Ива Томова
   
8. 
   Специалист Цветина Китайска
   
9. 
   Специалист Ива Иванова