ЛАБОРАТОРИЯ ЕКСТРЕМОФИЛНИ МИКРООРГАНИЗМИ

Ръководител: Гл. Ас. д-р Иванка Бояджиева

Тeл.: +359 2 979 31 76

E-mail: petrovaim@abv.bg  

 

СЪСТАВ:

 

Доц. д-р Надя Радченкова

Тeл.: +359 2 979 31 83

E-mail: nstoicheva@yahoo.com

 

Гл. Ас. д-р Мирослава Атанасова

Тeл.: +359 2 979 31 75

E-mail: mira_atanassova@yahoo.com  

 

Асистент Николина Атанасова

Тeл.: +359 2 979 31 83

E-mail: ninka_at@yahoo.com

 

Асистент Николай Крумов

Тeл.: +359 2 979 31 75

E-mail: npkrumov@microbio.bas.bg

 

Микробиолог Калоян Берберов

Тeл.: +359 2 979 31 75

НАУЧНИ НАПРАВЛЕНИЯ:

 

• Биоразнообразие на екстремофилни микроорганизми – бактерии и археи. Характеризирането на микробното разнообразие в екстремни ниши се осъществява чрез прилагане на съвременни и класически молекулярни и микробиологични методи като сред екстремофилите обект на специално внимание са термофилите, обитаващи български термални извори, халофилите от ниши, свързани с черноморските солници, и психрофилите в българските пещери. Характеризирана е структурата на редица микробни съобщества; установено е присъствието на неизвестни микроорганизми, които не могат да бъдат отнесени към преди това идентифицирани филогенетични единици. Описани са и са валидно признати три нови биологични вида (Anoxybacillus rupiensis, A. bogrovensis и Myroides guanonis).

• Биосинтетичен капацитет на екстреофилни микроорганизми за синтезиране на биотехнологично ценни ензими. Тези организми са признати като индустриално значими в производството на термостабилни ензими. Изолирани са продуценти на различни хидролази и лиази: пулуланаза, инулиназа, пектиназа, ксиланаза, липаза, амилази, циклодекстрин глюконо трансфераза, глюкозидаза и др. В лабораторията е изолирана и характеризирана първата и все още единствена термостабилна гелан лиаза. Изследвана е регулацията на ензимния синтез в периодични и непрекъснати култури. Създадени са оптимални схеми за пречистване на ензимите с максимален добив. Изследвани са субстратните специфичности на ензимите, физикохимичните параметри на действие, кинетичните константи на ензимните реакции, влиянието на различни инхибитори, детергенти и органични разтворители върху ензимните активности.

• Биосинтеза на екзополизахариди (EПЗ) от екстреофилни микроорганизми – термофили и халофили. Необичайните метаболитни пътища, наблюдавани при някои екстреофили, предизвикват интерес към екстремофилните микроорганизми като потенциални производители на ЕПЗ с нови и необичайни свойства и функционална активност при екстремни условия. Термофилните и халофилни микроорганизми и техните EПЗ показват няколко биотехнологични предимства, като липса на патогенност, необичайна стабилност на полизахаридите. Полизахарид с много висока биологична активност е изолиран от термофилен щам Geobacillus tepidamans. Нови ЕПЗи са изолирани от щам Aeribacillus pallidus. Високият вискозитет, емулгираща, водозадържаща и пенообразуваща способност на EПЗ, синтезирани от халофилната бактерия Chromochalobacter canadensis, благоприятстват неговото приложение в козметичната индустрия. Той показа и добра биологична съвместимост с човешки кератиноцитни клетки (HaCaT).

• Отличните характеристики и предимства на пластмасите допринасят за икономическия растеж, което благоприятства повсеместното им натрупване в околната среда в огромни количества. Тъй като физичните и химичните методи създават редица екологични проблеми, необходимостта от биоразграждане на пластмасовите отпадъци е очевидна, но все още недостатъчно ефективно. Екстремофилните микроорганизми синтезират необичайни метаболити, включително широк спектър от биополимери, вредни за човека. Малко се знае обаче за способността на екстремофилните микроорганизми да разграждат синтетичните полимерни субстрати. Въз основа на опита в лаборатория Екстремофилни бактерии и лаборатория Морфология на микроорганизмите и електронна микроскопия са стартирани проучвания върху състава на термофилни и халофилни микробни съобщества, развиващи се в среди с различни видове пластмаси като източник на въглерод. Електронно-микроскопски се проучват промените в структурата на пластмасите в резултат на развитие на биофилми върху тяхната повърхност. Проучват се и хидролазни активности (естеразна и проетазна) както на съобществата, така и на изолирани единични щамове.

 

ПРОЕКТИ:

 

• «Биоразнообразие и биотехнологичен потенциал на aрхеи от български горещи извори» Договор D03-100 (2015-2016), финансиран от Финансовия механизъм на Европейското икономическо пространство, мярка „Проекти за междуинституционално сътрудничество“. Ръководител на проекта: Проф. М. Камбурова, ИМикБ, БАН. Колаборатор: Проф. Биркеланд, Университета на Берген, Норвегия.

• „Разграждане на пластмасови отпадъци от екстремофилни прокариоти“. Договор КП-06-Русия-17 (2019-2021), финансиран от Националния фонд за научни изследвания по Програма за двустранно сътрудничество България-Русия. Ръководител на българския екип: Проф. М. Камбурова, ИМикБ, БАН; ръководител на руския екип: Чл. Кор. Елизавета Бонч-Осмоловская.

• „Продукция и функционални свойства на екзополимер, синтезиран от халофилната бактерия Chromohalobacter canadensis 28“ (2019-2021). Международно сътрудничество в рамките на междуакадемични договори и споразумения с Мармара Университет, Истанбул, Турция. Ръководител на българския екип: Проф. М. Камбурова, ИМикБ, БАН; ръководител на турския екип: Prof. Ebru Toksoy Oner

• „Изолиране и характеристика на термостабилни пектин разграждащи ензими от екстремофилни микроорганизми“ (2018-2021). Международно сътрудничество в рамките на междуакадемични договори и споразумения с Институт по химия на биомолекулите, СНР, Неапол, Италия. Ръководител на българския екип: Проф. М. Камбурова, ИМикБ, БАН; ръководител на италианския екип: Dr. Annarita Poli.

• «Биоразнообразие от халофилни микроорганизми, изолирани от българските солни ниши и техния потенциал за синтез на екзполисахариди». Договор 2-02/26 (2014-2020), финансиран от Националния фонд за научни изследвания. Ръководител на проекта: Проф. М. Камбурова

• “Разнообразие и биотехнологичен потенциал на екстремни и хипер термофилни микроорганизми от български горещи извори” (2017-2019). Договор ДФНП 17-39/2017 г., Програма за подпомагане на млади учени и докторанти. Ръководител на проекта: докторант Николета Ботева; Научен консултант: Проф. М. Камбурова

 

ПУБЛИКАЦИИ:

 

• Radchenkova, N., Boyadzhieva, I., Hasköylü, M.E., Atanasova, N., Yaşar Yıldız, S., Kuncheva, M.J., Panchev, I., Kisov, H., Vassilev, S., Toksoy Oner, E., Kambourova, M.S. (2020) High bioreactor production and emulsifying activity of an unusual exopolymer by Chromohalobacter canadensis 28. Eng. Life Sci., v. 20 (8), DOI: 10.1002/elsc.202000012
• Kambourova, M. (2019) Chapter 1. Exploring the Capacity of Halophilic Microorgansisms to Synthesize Exopolysaccharides with Interesting Properties. In: Microbial Exopolysaccharides: Current Research and Developments (Ed. Ateş Duru, Ö.), Caister Academic Press, 1-24. DOI: 10.21775/9781912530267.01
• Erginer Hasköylü, M., Kambourova, M., Toksoy Öner, E. (2019) Chapter 8. Fructans as Natural, Bioactive Cosmeceutical Ingredients. In: Microbial Exopolysaccharides: Current Research and Developments (Ed. Ateş Duru, Ö.), Caister Academic Press, , ISBN:978-1-912530-27-7, DOI: 10.21775/9781912530267.08, 183-216
• Abbamondi, G. R., Kambourova, M., Poli, A. (2019) Chapter 4. Quorum Sensing in Extremophiles. In: Quorum Sensing Molecular Mechanism and Biotechnological Application (Ed. Tommonaro, G), Academic Press, 97-123. DOI: 10.1016/B978-0-12-814905-8.00004-6
• Radchenkova, N., Boyadzhieva, I., Atanasova, N., Poli, A., Finore, I., Di Donato, P., Nicolaus, B., Panchev, I., Kuncheva, M., Kambourova, M. (2018) Extracellular polymer substance synthesized by a halophilic bacterium Chromohalobacter canadensis 28. Appl Microbiol Biotechnol., 102, 11, 4937-4949. DOI: 10.1007/s00253-018-8901-0
• Boyadzhieva, I., Radchenkova, N, Tomova, I., Kambourova, M., Poli, A., Vasileva-Tonkova, E. (2018) Diversity of heterotrophic halophilic bacteria isolated from coastal solar salterns, Bulgaria and their ability to synthesize bioactive molecules with biotechnological impact. Microbiology, 87, 4, 519-528. DOI: 10.1134/S0026261718040033
• Boteva, N., Kambourova M. (2018) Thermophiles and their exploration for thermostable enzyme production. In: Extremophiles in Eurasian Ecosystems: Ecology, Diversity, and Applications (Eds. Egamberdieva, D., Birkeland, N.-K., Panosyan H., Li W.-J.). Springer Nature Singapore Ltd., Springer, Singapore, 167-186. DOI: 0.1007/978-981-13-0329-6_6
• Kambourova M. (2018) Thermostable enzymes and polysaccharides produced by thermophilic bacteria isolated from Bulgarian hot springs. Engineering in Life Sciences, 18, Wiley Online Library, 758-767. DOI: 10.1002/elsc.201800022
• Kambourova, M., Tomova, I., Boyadzhieva, I., Radchenkova, N., Vasileva-Tonkova, E. (2017) Phylogenetic analysis of the bacterial community in a crystallizer pond, Pomorie salterns, Bulgaria. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 31, 2, 325-332. DOI: 10.1080/13102818.2016.1265900
• Kambourova, M. (2017) Recent Advances in Extremophilic α-Amylases. In: Extremophilic Enzymatic Processing of Lignocellulosic Feedstocks to Bioenergy (Eds. Sani, K. & Krishnaraj, R.N.), Springer Nature, 99-113. DOI: 10.1007/978-3-319-54684-1
• Kambourova, M., Tomova, I., Boyadzhieva, I., Radchenkova, N., Vasileva-Tonkova, E. (2016) Unusually High Archaeal Diversity in a Crystallizer Pond, Pomorie Salterns, Bulgaria, Revealed by Phylogenetic Analysis. Archaea, 2016, Article ID 7459679, DOI:10.1155/2016/7459679
• Kambourova, M., Radchenkova, N., Tomova, I., Bojadjieva, I. (2016) Thermophiles as a Promising Source of Exopolysaccharides with Interesting Properties. In: Biotechnology of Extremophiles (Ed. Rampelotto, P.H.) Springer, 117-139. DOI: 10.1007/978-3-319-13521-2