Εύρεση φυσικών ενώσεων με αντιμικροβιακές ιδιότητες έναντι τροφιμογενών νοσημάτων με υπολογιστικά εργαλεία

Abstract

Στα συσκευασμένα τρόφιμα η ανάπτυξη καθώς και η επιβίωση παθογόνων μικροοργανισμών δύναται να προκαλέσει σοβαρές τροφικές ασθένειες διακυβεύοντας την ασφάλεια καθώς και την ποιότητα των τροφίμων. Βακτήρια όπως, Salmonella spp. και Escherichia coli είναι υπεύθυνα για την πρόκληση σοβαρών τροφιμογενών ασθενειών και η αντιμετώπισή τους κρίνεται απαραίτητη. Ορισμένοι από τους συνηθέστερους τρόπους αντιμετώπισης τους είναι η παστερίωση και η χρήση αντιβιοτικών. Λόγω των προβλημάτων που παρουσιάζουν οι παραπάνω μέθοδοι (υποβάθμιση οργανοληπτικών χαρακτηριστικών, αντοχή στα αντιβιοτικά) έχουν αναπτυχθεί νέες τάσεις για την καταπολέμηση τους. Προς αυτή την κατεύθυνση, τα τελευταία χρόνια καταβάλλονται αξιόλογες προσπάθειες για την εύρεση νέων ενώσεων που δρουν ως αντιμικροβιακά συστατικά τροφίμων, με τις φυσικές ενώσεις να κατέχουν εξέχουσα θέση. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η εύρεση φυσικών ενώσεων με αντιμικροβιακές ιδιότητες έναντι του ενζύμου Τοποϊσομεράση IV του παθογόνου βακτηρίου Escherichia coli, με εφαρμογή Υπολογιστικών Τεχνικών Εικονικής Σάρωσης (Virtual Screening Techniques). Συγκεκριμένα, οι φυσικές ενώσεις της βιβλιοθήκης «Specs» (https://www.specs.net/) υποβλήθηκαν σε πειράματα Μοριακής Πρόσδεσης (Molecular Docking) για τη μελέτη της ικανότητας πρόσδεσης τους στο ένζυμο Τοποϊσομεράση IV του παθογόνου βακτηρίου Escherichia coli. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και η τελική επιλογή των ενώσεων βασίστηκε στα ακόλουθα κριτήρια:  Σχηματισμός αλληλεπιδράσεων μεταξύ των εξεταζόμενων ενώσεων και των κρίσιμων για την πρόσδεση αμινοξέων.  Ικανότητα πρόσδεσης των εξεταζόμενων φυσικών ενώσεων (Glide-score). Τέλος, από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της Μοριακής Πρόσδεσης προέκυψαν έξι ενώσεις, οι οποίες δύναται να αγοραστούν μελλοντικά και να πραγματοποιηθεί in vitro βιολογική τους αποτίμηση ως αναστολείς του εξεταζόμενου ενζύμου.