See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT1050
PUT1050 "Uudsete prebiootikumide ensümaatiline süntees: ensüümide iseloomustamine ja produktide prebiootilise efektiivsuse hindamine (1.01.2016−31.12.2019)", Tiina Alamäe, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, molekulaar- ja rakubioloogia instituut.
PUT1050
Uudsete prebiootikumide ensümaatiline süntees: ensüümide iseloomustamine ja produktide prebiootilise efektiivsuse hindamine
Enzymatic production of novel prebiotics: characterization of enzymes and evaluation of efficacy of the products
1.01.2016
31.12.2019
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Otsinguprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.1. BiokeemiaP310 Proteiinid, ensümoloogia1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt40,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.16. Biotehnoloogia (loodusteadused ja tehnika)T360 Biokeemiatehnoloogia 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).20,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.2. MikrobioloogiaB230 Mikrobioloogia, bakterioloogia, viroloogia, mükoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt40,0
PerioodSumma
01.01.2016−31.12.201662 400,00 EUR
01.01.2017−31.12.201762 400,00 EUR
01.01.2018−31.12.201862 400,00 EUR
01.01.2019−31.12.201962 400,00 EUR
249 600,00 EUR

Kaasajal on väga aktuaalseks teemaks inimese soole mikroobikooslus (mikrobioota), mis mõjutab mitte ainult seedimist, vaid ka luude tugevust, kehakaalu ja isegi tuju. Prebiootiliste toidulisanditega, milleks enamasti on inimesele seedumatud kiudained, saab soodsas suunas mõjutada soole mikrobiootat ja selle kaudu tervist. Uued andmed inimese mikrobioota kohta on elavdanud uudsete prebiootikumide otsinguid. Seni on neist tuntuimad β 2,1 sidemega fruktaanid: siguri inuliin ja vastavad oligosahhariidid. Selles taotluses plaanime sünteesida piisavas mahus (kümnetes/sadades grammides) uudseid β 2,6 sidemega fruktaane, mille prebiootilisi efekte on seni väga vähe uuritud, kuna neid tööstuslikult ei toodeta. Selleks kasutame enda isoleeritud heteroloogiliselt ekspresseeritavaid mikroobseid ensüüme ja toorainena lauasuhkrut. Sünteesitud produktide prebiootilisi efekte on plaanis uurida in vitro ja in vivo, kasutades selleks nii bakterite puhaskultuure kui ka soolemikroobide kooslusi.
Gut microbiota, one of key factors of host health, can be shaped by prebiotics – substrates that reach the gut to be selectively fermented by beneficial bacteria. As new data on gut microbiota rapidily accumulate, search of novel prebiotics is a vivid research area. Currently, most used prebiotics are inulin-type (β 2,1 linked) fructooligosaccharides (FOS) produced from chicory root. This study will challenge medium-to-large-scale synthesis of insufficiently studied β 2,6 linked fructans: levan and respective FOS that are currently not commercially available. These fructans will be produced and modified using microbial enzymes that will be overproduced, purified and characterized by us. Levan will be synthesized from table sugar by the levansucrase Lsc3 and 'cut' into FOS using endolevanase of a human gut commensal Bacteroides thetaiotaomicron. In vitro and in vivo experiments, including collaborative ones, are planned to evaluate prebiotic efficacy of produced fructan preparations.
Projekti tulemused peaksid huvi pakkuma neile, kes peavad lugu tervislikust kiudainerikkast toidust, aga ka inimese kõhubakterite uurijatele ja struktuuribioloogidele. Projektis tegeldi mikroobidest pärinevate valkude iseloomustamise ja kasutamisega uudse fruktoosist koosneva kiudaine (levaani) sünteesil ja tükeldamisel. Levaani sünteesiti tavalisest lauasuhkrust bakteri Pseudomonas syringae levaansukraasiga. Levaaniahel võib sisaldada kümneid tuhadeid fruktoosi jääke. Inimese soolekoosluses on baktereid, kes suudavad seda inimesele seedumatut kiudainet lagundada. Isoleerisime inimese jämesoolebakterist Bacteroides thetaiotaomicron endo-levanaasi. See bakteri pinnaga seotud ensüüm tükeldab soolde jõudnud levaani lühemateks lõikudeks, mis transporditakse bakterirakku ja kasutatakse energiaks ja toiduks. Kiudainete - ka levaani - kääritatamisel moodustuvad orgaanilised happed, millel on palju kasulikke toimeid inimesele. Levaani tükeldav soolebakter saab ’toita’ levaanist moodustuvate fragmentidega ka teisi soolebaktereid, nt üldsusele hästi tuttavaid piimhappebaktereid ja bifidobaktereid. Oleme uhked, et meil õnnestus endo-levanaasi põhjalikult iseloomustada ja ka kristalliseerida koos lühikese levaaniahelaga tema sidumistaskus. Valgukristalli kiiritamisel saadakse temast kujutis, millelt saab tuletada valgu kolmemõõtmelise struktuuri. Endo-levanaasi struktuur näitas, et levaaniahel peab painduma sügava kausi kujulisse süvendisse, mille põhjas lõigatakse ahel lahti. Levaansukraasi produktide mõju inimese soolekooslusele uuriti normaal- ja ülekaalulistel lastel ning tervel normaalkaalulisel täiskasvanul. Näitasime, levaani kasutamisel nihkus ülekaaluliste laste fekaalikoosluses moodustunud produktide spekter tervislikus suunas - moodustus enam butüraati ja atsetaati ning vähenes laktaadi hulk. Butüraati teke sooles hoiab soolt vooderdava epiteeli tervena. Palju valkude evolutsiooniga seotud põnevaid tulemusi andis pärmide alfa-glükosidaaside uurimine.