Биогенные вещества: происхождение, свойства и применение.

Введение

Биогенное вещество – это продукт, созданный живыми организмами или из них. Изначально этот термин применялся к метаболитам, оказывающим токсическое воздействие на другие организмы, однако в контексте молекулярной биологии биогенные вещества называют биомолекулами. Обычно они выделяются и измеряются с использованием методов хроматографии и масс-спектрометрии. В рамках основного подразделения "эндогенных пород" – пород, образованных химическими процессами – существовала категория "биогенных пород", которая использовалась как синоним "органических пород". Другими вторичными категориями были "магматические" и "гидрогенные" породы. На основе этих исследований, в 1970-х годах возрос интерес к изучению биогенных веществ в осадочных породах в рамках геологических исследований. Акцент в исследованиях и классификации на токсичность биогенных веществ был частично обусловлен цитотоксическими скрининговыми анализами, используемыми для выявления биологически активных соединений. Они также могут расходоваться в результате процессов биотрансформации или образования биомассы микроорганизмами. В данном исследовании концентрация биогенных веществ, частота трансформации и скорость обновления были максимальными в верхнем слое воды. Кроме того, в различных регионах пролива постоянными были биогенные вещества с наибольшим годовым переносом: O2, DOC и DISi, которые обычно встречаются в высоких концентрациях в природных водах. Органические геохимики также проявляют интерес к изучению диагенеза биогенных веществ в нефти и их трансформации в осадочных породах и ископаемых. Возможно также стереоселективное синтезирование полиизопреноидных цепей с использованием катализаторов, таких как Al(C2H5)3 – VCl3. Однако вероятность наличия этих соединений в естественной среде невелика. Для профилирования метаболитов используется газовая хроматография-масс-спектрометрия для обнаружения флавоноидов, таких как кверцетин. Модель CNPSi может быть использована для расчета пространственного переноса биогенных веществ в горизонтальном и вертикальном направлениях, или для выявления силиконовых загрязнений, возникающих в результате других аналитических методов обработки. Это связано с тем, что они производятся морскими организмами в качестве химических средств защиты и, следовательно, содержат биоактивные соединения. Основными классами морских водорослей, производящих эти типы вторичных метаболитов, являются Cyanophyceae, Chlorophyceae и Rhodophyceae. Кроме того, исследование, проведенное Ren et al. (2002), протестировало галогенированные фураноны, производимые Delisea pulchra из класса Rhodophyceae, на предмет подавления роста Bacillus subtilis. Современные исследования также направлены на коммерческое производство этих биогенных веществ с использованием методов метаболической инженерии.

A biogenic substance is a product made by or of life forms. While the term originally was specific to metabolite compounds that had toxic effects on other organisms, In context of molecular biology, biogenic substances are referred to as biomolecules. They are generally isolated and measured through the use of chromatography and mass spectrometry techniques. Within the primary subdivision of "Endogenetic rocks" – rocks formed through chemical processes – was a category termed "Biogenic rocks", which was used synonymously with "Organic rocks". Other secondary categories were "Igneous" and "Hydrogenic" rocks. Based on this research, there was a later increase in the 1970s in the investigation of biogenic substances in sedimentary rocks as part of the study of geology. This emphasis in research and classification on the toxicity of biogenic substances was partly due to the cytotoxicity directed screening assays that were used to detect the biologically active compounds. They can likewise be expended due to biotransformation processes, or biomass formation by microorganisms. In this study the biogenic substance concentrations, transformation frequency, and turnover were all highest in the upper layer of the water. Additionally, in different regions of the strait the biogenic substances with the highest annual transfer were constant. These were O2, DOC, and DISi, which are normally found in large concentrations in natural water.]] Organic geochemists also have an interest in studying the diagenesis of biogenic substances in petroleum and how they are transformed in sediment and fossils. It is also possible for polyisoprenoid chains to be stereoselectively synthesised using catalysts such as Al(C2H5)3 – VCl3. However, the probability of these compounds being available in the natural environment is unlikely. For metabolite profiling, gas chromatography mass spectrometry is used to find flavonoids such as quercetin. CNPSi model can be used to calculate the spatial transport of biogenic substances, in both the horizontal and vertical dimensions. or silicone contaminants from other analytical treatment methods. This is because they are produced by the marine organisms as chemical deterrents and as such contain bioactive compounds. The principal classes of marine algae that produce these types of secondary metabolites are Cyanophyceae, Chlorophyceae and Rhodophyceae. Additionally, a study by Ren et al. (2002) tested halogenated furanones produced by Delisea pulchra from the Rhodophyceae class against the growth of Bacillus subtilis. Current research also aims to produce these biogenic substances on a commercial level using metabolic engineering techniques. |
|Stirred tank
|Agardhiella subulata
|Biomass
|Huang and Rorrer (2003)
|
|Airlift
|Gyrodinium impundicum
|Sulphated exopolysaccharides for antiviral action against encephalomyocarditis virus
|Yim et al. (2003)
|
|Large scale outdoor
|Haematococcus pluvialis
|Astaxanthin compound
|Miguel (2000)
|}

Палеохимотаксиномия

В области палеохимотаксаномии наличие биогенных веществ в геологических отложениях полезно для сопоставления древних и современных биологических образцов и видов. Биологические маркеры также предоставляют ценную информацию о реакциях деградации биологического материала в геологической среде. Кроме того, производимые наночастицы могут быть нестабильными и непригодными для использования в организме. Использование биогенных веществ, полученных из растений, направлено на создание экологически чистого и экономически эффективного метода производства. Показано, что порошок биомассы, полное погружение растений в раствор и соки C. annuum способны производить наночастицы Ag при комнатной температуре при обработке ионами серебра, а также обеспечивать поступление необходимых витаминов и аминокислот при употреблении, что делает их потенциальным агентом наноматериалов. Уголь и нефть – возможные примеры компонентов, которые могли претерпевать изменения на протяжении геологического времени. Мел и известняк – примеры выделений (раковин морских животных) геологического возраста. Трава и древесина – биогенные компоненты современного происхождения. Жемчуг, шелк и янтарь – примеры выделений современного происхождения. Биогенные нейротрансмиттеры.

Абиогенный (противоположность)

Абиогенное вещество или процесс не возникает в результате деятельности живых организмов в настоящем или прошлом. Абиогенными продуктами могут быть, например, минералы, другие неорганические соединения, а также простые органические соединения (например, внеземный метан, см. также абиогенез).