Монгол орны бичил биетний ангилалзүй, генетик нөөц, түүнийг биотехнологит ашиглах нь
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар : 1970070056
Төслийн төрөл : Сэдэвт ажил
Хугацаа: 2011-2013
Санхүүжилт: 222594.00 мян.төг
Түлхүүр үг : Бичил биетний олон янз байдал, аспарагиназа, сүүн хүчлийн бактери, эндофит бичил биетэн, биосинтетик ген, азот шингээгч ген, филогенетик шинжилгээ, актиномицет, дрожжи, бактери, мөөгөнцөр, спирулина, фермент, хаягдал дрожжи, хивэг, шар буурцаг, цэвэрлэх
Үр дүн
1. Генетик нөөцийг генийн төвшинд судлаж актиномицетийн Actinoplanes төрлийн 23 өсгөврийн 74% нь PKS-I, 61% нь PKS-II ба 74% нь NRPS гентэй болохыг тогтоохоос гадна актиномицетэд тохиолддгүй генүүдийг илрүүлж PKS/NRPS гибрид эсвэл “iterative” буюу давтагддаг хэлбэрийн PKS генүүд Actinoplanes төрөлд байгааг тогтоосон нь шинжлэх ухаанд анхны ажил болсон. Антагонист чанаргүй байсан 8 өсгөврүүдээс 5 нь NRPS ба/эсвэл PKS генүүдийг агуулж байгааг тогтоосон. Илрүүлсэн 132 генүүдийг олон улсын генбанкад дараах дугааруудтай бүртгүүлсэн: AB672891–AB673022.
Монгол ургамлын ризосфер, булцуунаас ялгасан бактерийн 50 өсгөврөөс nifH ген 9-г анх удаа илрүүлсэн. 8 ген нь Mesorhizobium төрөлд, 1 ген нь Rhizobium төрөлд тохиолдсон. Эдгээр генүүдийн филогенетик шинжилгээг хийж манай nifH ген нь БНХАУ-н нутаг дэвсгэрт тархсан генүүдтэй хамгийн ойр ба Rhizobium, Mesorhizobium бактериудад ижил nifH ген илэрсэн нь “lateral gene transfer” буюу генийн хөндлөн шилжилт явагдаж байгааг Монголд анх удаа харуулав.
2. 20 зүйл ургамлаас мөөгөнцрийн 85, бактерийн 15 өсгөвөр ялгаж микробын эсрэг идэвхийг тодорхойлоход бактериуд идэвхгүй байсан. Завхан, Өмнөговийн ургамлуудын эндофит 34 мөөгөнцрийн өсгөврийн 41.2% нь антагонист идэвхтэй, 64.7% амилаза ферментийн идэвхтэй, 82.4% - хүчиллэг протеаза ферментийн идэвхтэй ба 58.8% нь шүлтлэг протеаза ферментийн идэвхтэй ба Дорнодын Шаргалдуу лидэр /Sophora flavescens/-ээс ялгасан 15 мөөгөнцрөөс 60-93.3% нь антагонист чанартай болохыг тогтоосон. Хорт хавдрын эсрэг үйлчилгээтэй аспарагиназа фермент нийлэгжүүлдэг эндофит мөөгөнцрийн 9 өсгөврийг илрүүлсэн. Эндофит мөөгөнцрийн биоидэвхит бодисын судалгааг Монголд хийж эхлэн Эмийн бамбайн 4 өсгөвөрт изовалерианы хүчил, Урал чихэр өвсний 5 өсгөвөрт глицирризины хүчил байгаагүйг тогтоосон. Харин Алтан гагнуурын 1, Шаргалдуу лидэрийн 3 өсгөвөрт ургамалд байгаа алкалоидаас өөр 1-2 янзын алкалоидыг илрүүлсэн.
3. Монголд өмнө тэмдэглэгдээгүй төмсний жирийн цахлай өвчин үүсгэгч Streptomyces turgidiscabies-г илрүүлсэн. Санд хадгалагдаж буй актиномицетийн 50 өсгөврийг судлаж S. scabiei-ийн ба S. turgidiscabies-ийн тус бүрийн эсрэг идэвхтэй 12 ба 13 өсгөврийг илрүүлснээс 9 өсгөвөр нь хоёулангийн эсрэг идэвхтэй болохыг тогтоосон.
Монгол орны исгэлэн сүүн бүтээгдэхүүний сүүн хүчлийн бактериудыг судлаж тарагны хөрөнгө бэлтгэхэд тохиромжтой шинж чанартай Lactobacillus delbrueckii MN11-B0022 ба Streptococcus thermophilus 22-1 өсгөврүүдийг сонгон авч лабораторийн нөхцөлд лиофилизацийн аргаар хуурай хөрөнгө бэлтгэсэн. Энэхүү тарагны хөрөнгө нь “Эсэг цагаан идээний цэвэр өсгөврийн хөрөнгийг шалгах арга” MNS 3770: 2004 стандартын дагуу шалгахад стандартын шаардлагуудыг хангаж байсан. Тарагны хөрөнгө хийхээр сонгосон өсгөврүүдээс Lactobacillus delbrueckii MN11-B0022 өсгөвөр нь 9-аминоакридины нөлөөнд бий болсон мутацийг 11%, тараг нь 14% дарангуйлах идэвхтэй болохыг тогтоосон.
Хүнсний чанар, хангамжийг сайжруулах саналуудыг 2011 оны 11-р сард TWAS, Итали; 2013 оны 5-р сард “Хөдөө аж ахуйн ш/у Монголын ХАА-н үйлдвэрлэлд” олон улсын хурал; 2013-09-07. ШУТСангийн 20 жилийн ойд зориулсан “Судалгаа боловсруулалтын ажлын үр дүн, сайжруулах арга зам” олон улсын хуралд тавьсан илтгэлүүдэд дэвшүүлсэн.
4. Давслаг өөрчилсөн HVA тэжээлт орчинд ургасан 33 ш өсгөвөр протеаза фермент нийлэгжүүлэх идэвхтэй буюу 94-100%, 4 ш амилаза фермент нийлэгжүүлэх идэвхитэй буюу 12%-тай байгааг тогтоосон. Саармаг, шүлтлэг пропионат натритай тэжээлт орчинд ургасан 21 ш актиномицетүүдээс протеаза ферментийн идэвхтэй 19 ш өсгөвөр, амилаза ферментийн идэвхтэй 1 ш өсгөврийг сонгосон.
Хорт хавдрын эсрэг үйлчилгээтэй аспарагиназа ферментийг эндофит мөөгөнцрийн 9 өсгөвөр ба актиномицетийн 18 өсгөвөр нийлэгжүүлдэг болохыг тогтоосон. Антимутаген идэвхийг сорих аргыг хэрэглэж 9-аминоакридин мутагены үйлчилгээний үр дүнд буй болсон мутацийг 91.9%-иар дарангуйлах идэвхтэй актиномицетийн 1 өсгөврийг илрүүлсэн.
5. 2011-2012 оны 806 сиквенсийн үр дүнг BLAST хайлт болон филогенетик шинжилгээний аргуудаар боловсруулж Монгол орны актиномицетийн олон янз байдлыг нийт 10 төрлөөр баяжуулж Монгол орны актиномицетийн олон янз байдлыг дэлхийд бүртгэгдсэн төрлүүдийн 25%-д хүргэсэн. Шинжлэх ухаанд актиномицетийн шинэ 5 зүйлийг Монголоос бүртгүүлсэн. 2006, 2007 оны бактери, мөөгөнцрийн сиквенсүүдийг боловсруулан Penicillium, Pythium, Saprolegnia төрлүүдэд хамаарах өсгөврүүдийн филогенетик байршлыг тогтоож шинээр бактерийн Aureimonas, Shihella, Azonexus төрлүүдийг бүртгэсэн. Санд хадгалсан өсгөврүүдийн генетик нөөцийг тогтоох зорилгоор актиномицетийн 969 ба мөөгөнцрийн 399 өсгөврийн антагонист чанарыг судлаж идэвхтэй өсгөврүүдийг сонгосон. Байгаль орчны бохирдлыг бууруулах чиглэлээр давстай орчинд ургах чадвартай Halomonas төрлийн 65 өсгөврийг судлаж 5.0 мМ хүртэл хромыг тэсвэрлэн ургадаг 9 өсгөвөр илрүүлсэн.
Ex-situ хамгаалалт: 2070 өсгөвөр, тэдгээрийн дунд анагаах, хүнс, хөдөө аж ахуйн биотехнологийн инновацийг тэтгэх өсгөврүүдийг ба хромыг 5мМ хүртэл тэсвэрлэх галофиль бактерийн өсгөврүүдийг хадгалж Микробиологийн лабораторийн санд хадгалж буй өсгөврүүдийн тоог 7000-д хүргэсэн. Микробын нийлэгжлийн лаборатори хүнс, ундаа ба биобэлдмэл хийхэд ашиглах боломжтой нийт 40 дрожжи, замгийн цэвэр өсгөвөр ялгаж санд хадгалсан.
6. Дархлаа сайжруулагч цианобактери Spirulina sp.112 омгийг өсгөвөрлөх тохиромжтой орчинг сонгож химийн найрлагыг тогтоосон. Бэлдмэлийн нөлөөг фармакологийн судалгаагаар гүйцэтгэж хүний бие организмд хэрэгтэй микро, макроэлементийг зохих хэмжээтэй агуулж байгааг илрүүлсэн.
Луувангийн шүүс ашиглан ундаа хийх омгийн сонгож, сахарын хэмжээ, өсөлтийн эрчим тогтоосон. “Хаан жимс” амралтын газрын тариалсан чацарганы шүүсэнд Saccharomyces cerevisiae-К омог өсгөвөрлөж ундаа хийхэд тохиромжтой горимыг тогтоосон.
“АПУ” ХК-ийн Пивоны үйлдвэрийн хаягдал дрожжи, Kluyveromyces marxianus-33 омгийг өсгөвөрлөж хүнсний баяжмал нэмэлт, тэжээлийн орчин (автолизат) хийх судалгаа явуулсан.
“Уураг, токоферол нийлэгжүүлэгч Wickerhamomyces anomalus-80” өсгөвөр” ба “Уураг, токоферол нийлэгжүүлэгч дрожжи Wickerhamomyces anomalus-80 омгийг өсгөвөрлөх тэжээлийн орчин” нэртэй 2 патент авах материалыг бүрдүүлэн Оюуны өмчийн газарт шилжүүлсэн. “Барагшууны ханд боловсруулах” технологийн заавар бичиж, “Барагшууны ханд“ стандартыг боловсруулан батлуулахаар шилжүүлсэн.
7. Гурилын үйлдвэрийн хаягдал хивэг, “АПУ” ХК-ийн Пивоны үйлдвэрийн хаягдал ашиглаж малын нэмэлт нөөц тэжээл хийх боломжийг илрүүлсэн. Шар буурцагны шахдас ашиглаж уурагт тэжээл гарган авах боломжийг илрүүлж үйлдвэрлэлд хэрэглэх омгуудыг сонгов. Бүтээмжит бичил биетний биобэлдмэлийг “Харгиа” урьдчилан цэвэрлэх байгууламжийн хаягдал усны лаг шаварт хэрэглэж тус нутгийн омгийг биобэлдмэл үйлдвэрлэхэд хэрэглэх бүрэн боломжтойг тогтоосон.
8. Үнэрт ургамал арц (Juniperus sabina), шарилж (Artemisia dracunculus), азийн төлөгч өвс (Achillea asiatica), нимбэг ( Citrus lemon), намгийн сургар (Ledum palustre)-аас гарган авсан эфирийн тосны хүнсний бүтээгдэхүүн бохирдуулагч бичил биетний (бактери, мөөгөнцөр, дрожжи) эсрэг үйлчлэх нөлөөг судлаж, MIC буюу дарангуйлах хамгийн бага утгыг тодорхойлж, хүнсний бүтээгдэхүүний баталгаат чанарыг сайжруулах, хадгалах хугацааг уртасгахад эссенциал тосыг ашиглах аргыг боловсруулав.
9. Нэг сэдэвт зохиол-1. Ном гадаадад-3. Э/ш өгүүлэл: гадаадад-15, дотоодод-34. Илтгэл: гадаадад-26, дотоодод-33.