Penicillium hirsutum küfü ile pregnenolon ve dehidroepiandrosteron bileşiklerinin biyotransformasyonu

Canlıların yaratılması ve gelişmesinde içerdikleri organizmalar için aktif olarak rol almayan doğal ürünler genellikle daha iyi yaşam koşulları sağlar. Doğal ürünler, diğer canlılar üzerindeki etkileri nedeniyle giderek daha fazla ilgi görmektedir. Bu bileşiklerin çok sayıda olmasına ve çok farklı yapılara sahip olmasına rağmen, biyosentezlerindeki bazı benzerlikler nedeniyle, genellikle terpenler, alkaloidler, steroidler, fenolik bileşikler, özel karbohidratlar, özel peptitler, poliketitler, yağ asitleri ve yağ asidi türevleri olarak sınıflandırılırlar. Doğal bileşiklerin önemli bir kategorisi steroidlerdir. En önemli ve iyi bilinen steroidlerden biri hem insanlarda hem de hayvanlarda membranların akışkanlığını kontrol eden kolesterol molekülüdür. D3 vitamini, safra asitleri ve steroidler gibi önemli rolleri olan bazı maddeler kolesterol olarak başlar. Kolesterol türevi steroid hormonlar beş grupta sınıflandırılır; progestagenler (progestinler), östrojenler, androjenler, mineralokortikoidler ve glukokortikoidler. Genellikle androjen olarak sınıflandırılan dolaşımdaki ana steroid, dehidroepiandrosteron (DHEA) (9) gibi erkeklerde cinsel özellikleri teşvik eden androjendir. Biyotransformasyonlar, enzimlerin tipik substratları olmayan maddeler üzerinde çalıştıkları kimyasal reaksiyonlardır. Biyotransformasyonla ilgili enzimler çeşitli biyolojik sistemlerde veya serbest, sabit moleküller olarak işlev görebilir. Biyotransformasyonlarda kullanılan en sık biyolojik sistemler bakteriler, küfler ve mayalardır. Mikroorganizmalar, mevcut kimyasal sentez tekniklerine göre çok sayıda faydası olan mikrobiyal biyotransformasyonlar için kullanılabilir. Bu mikroorganizmalar uygun yüzeylere immobilize edilebilir veya mikrobiyal biyotransformasyonları gerçekleştirmek için serbestçe kullanılabilir. Yüksek regioseçiciliği ve stereoseçiciliği sebebiyle küf enzimlerinin, küfler tarafından meydana gelen mikrobiyal steroid biyotransformasyonlarında önemli ve işlevsel bileşiklerin elde edilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma da DHEA (9) ve pregnenolon (3) bileşiklerinin Penicillium hirsitum MRC 500372 küfü ile ayrı ayrı biyotransformasyonu gerçekleştirilmiştir. Küfün gelişmesi için besiyeri hazırlandıktan sonra erlenlere dağıtılmıştır. Steril etmek için otoklav kullanılmıştır. P. hirsitum MRC 500372 küfü steril erlenlere uygun şartlarda ekildikten sonra 3 gün inkübasyona bırakılmıştır. Steril şartlarda erlenlerdeki küflere DHEA (9) ve pregnenolon (3) ayrı ayrı ilave edilip 5 gün daha inkübasyon işlemi yapılmıştır. İnkübasyondan sonra steroidler besiyerinden filtre edilip etil asetat ile ekstrakte edilmiştir. Evaporatörde etil asetatın uçurulması ile elde edilen kalıntıdaki steroidlerin saflaştırılması için kolon kromatografisinden faydalanılmıştır. NMR, IR spektroskopisi ve erime noktaları tayini gibi yapı tayin yöntemleri kullanılarak P. hirsitum MRC 500372 ile DHEA (9) ve pregnenolon (3) substratlarının inkübasyonundan sonra DHEA (9)'den androst-4-en-3,17-dion (5) ve pregnenolon (3)'dan progesteron (2) metabolitleri ile sonuçlandığı tespit edilmiştir.