1.1 Простейшие в биотехнологии

Простейшие относятся к числу нетрадиционных объектов биотехнологии. До недавнего времени они использовались лишь как компонент активного ила при при биологической очистке сточных вод. В настоящее время они привлекли внимание исследователей как продуценты биологически активных веществ.

Филогенетическая близость простейших к многоклеточным животным и растениям является теоретическим обоснованием для изучения этих организмов как возможных продуцентов биологически активных веществ (БАВ), свойственных природе человека и животных.

В качестве продуцентов БАВ рациональнее использовать свободноживущие формы простейших, обладающие разнообразными биосинтетическими возможностями и потому широко распространенные в природе. Они являются важной составной частью геологических пород, почв, пресных и морских водоемов.

Среди Protozoa много паразитических форм. Разработка методов борьбы с ними (создание вакцин, диагностикумов, фармацевтических препаратов) требует возможностей для всестороннего изучения этих простейших, для чего они должны воспроизводиться и существовать в условиях лаборатории.

Некоторые патогенные Protozoa (например, возбудитель южно-американского трипаномоза) стали первыми продуцентами противоопухолевых препаратов (круцин или трипаноз). У многих других жгутиконосцев также обнаружены биологически активные вещества, обладающие противоопухолевым действием.

Простейшие являются продуцентами полиненасыщенных жирных кислот - важного лекарственного сырья, которое не образуется у микроорганизмов - классического объекта биотехнологии.

Другой группой биологически активных веществ простейших являются полисахариды. Некоторые из изученных полисахаридов являются стимуляторами иммунной системы млекопитающих (парамилон). В настоящее время в мире большое значение придается глюканам, которые используются для медицинских целей, а также в пищевой и текстильной промышленности. До сих пор их получали из культур бактерий или морских водорослей. В то же время эвглениды являются одним из наиболее перспективных источников этого вещества.

Биомасса простейших является также источником белка. Этот белок содержит все незаменимые аминокислоты, при этом содержание свободных аминокислот на порядок выше, чем в биомассе микроводорослей, бактерий и в мясе. Это свидетельствует о широких возможностях применения свободноживущих бактерий в качестве источника кормового белка.

Решение поставленных задач требует масштабного получения культур свободноживущих и паразитических простейших для выделения биологически активных веществ, что возможно только на основе методов биотехнологии. В связи с этим перед исследователями стоит проблема разработки биотехнологической системы получения метаболитов протозойного происхождения [1].

2 Тип Саркомастигофоры

К типу Саркомастигофоры относится группа простейших животных, отличительной чертой которых является особенность передвижения с помощью непостоянных выростов цитоплазмы (ложноножек, или псевдоподий) либо жгутиков. Представители Саркомастигофор, в большинстве случаев, ведут свободный образ жизни, некоторые из них паразитируют в организме животных или человека.

Этот тип представлен наиболее примитивными организмами среди всех простейших. Общими свойствами организмов этого типа являются наличие у них одного ядра и способность образовывать в результате переливания цитоплазмы псевдоподии ( ложноножки ), которые служат для передвижения и захвата пищи, или жгутики. Иногда у одного и того же организма могут присутствовать оба вида органоидов одновременно или последовательно в течение жизненного цикла.

Строение всех Саркомастигофор относительно простое, но по внешнему виду они чрезвычайно разнообразны. Это связано с наличием скелетных образований, которые у некоторых представителей типа имеют сложное строение и достигают совершенства. Огромное количество видов известны в наши дни, благодаря их ископаемым останкам, так как скелеты многих саркодовых хорошо сохраняются даже на протяжении длительного времени. Тело (клетка) Саркомастигофор покрыта снаружи элементарной мембраной. Под ней расположена цитоплазма с различными включениями. Внутри клетки саркодовых имеется сократительная вакуоль, регулирующая осмотическое давление внутри тела особи, и пищеварительные вакуоли, содержащие частицы пищи. Внешний и внутренний слои цитоплазмы саркодовых имеют разную вязкость, благодаря чему осуществляется образование ложноножек (псевдоподий) для захвата пищи и передвижения.

Места обитания. Саркомастигофоры являются обитателями в основном соленых вод, однако живут также и в пресной воде, во влажной почве. Многие паразитируют в организме животных и человека.

Размножение. Размножение Саркомастигофор бесполое, происходит продольным делением клеток пополам. У некоторых видов возможно осуществление полового способа размножения путем слияния гамет.

Насчитывают около 18000 видов саркомастигофор.

Классификация

В старых классификациях протистов в состав типа Саркомастигофоры включали два подтипа — Саркодовые (Sarcodina) и Жгутиконосцы (Mastigophora) (оба они также представляют собой полифилетические группы, как и многие классы из приведённой ниже классификации на таблице 2).

Среди Саркомастигофор много паразитических видов. Из класса саркодовых амёба дизентерийная способна провоцировать развитие такого заболевания, как дизентерия. Среди жгутиковых широко распространена лямблия, вызывающая лямблиоз. Такие представители этого класса, как лейшмания и трипаносома вызывают у человека, сответственно, лейшманиоз и африканскую сонную болезнь [2].

2-таблица. Классификация типа Саркомостигофор