Antimikrobiyal Peptidlerin Elde Edilme Yöntemleri

Mikroorganizmaların bağışıklık sistemlerinde bulunan Antimikrobiyal Peptidler (AMP), geleneksel antibiyotiklerden sağladıkları birçok avantaj nedeniyle üstündür. Bu avantajlar, geniş aktivite spektrumu, biyofilmlere karşı etkinliği ve antibiyotiklerle karşılaştırıldığında hızlı etki eden doğası olarak tanımlanabilir. AMP’lerin elde edilmesi 3 farklı başlık altında incelenebilir.

Doğal Kaynaklardan Üretim

Hayvansal, bitkisel ve bakteriyel kaynaklı AMP’ler bulunmaktadır. Bununla beraber deniz ekosistemi antimikrobiyal peptidler için çok zengin bir kaynak oluşturmaktadır. Süngerler, algler, balıklar gibi deniz mikroorganizmalarından elde edilen AMP'lerin olumsuz çevre koşullarına daha iyi uyum sağladığı bilinmektedir. Bitkisel kaynaklı AMP'ler, geniş spektrumlu antimikrobiyal aktivite sergilerler. İlk bitkisel kökenli AMP, buğday kökenli purothionin‘dur. Çeşitli bitkilerin kök, çiçek ve yapraklarından izole edilerek elde edilen bitki AMP'leri, yapısal stabiliteyi destekleyen disülfür bağları içerir. Çapraz bağlanan disülfür bağları, bitki AMP‘lerine yüksek termalite, kimyasal ve enzimatik olarak stabilite ve yapısal olarak sıkı ve yoğun olmasını sağlamaktadır. Bakteriyosin olarak adlandırılan bakteri kökenli AMP’ler ise düşük konsantrasyonlarda da etki etmektedirler. Hayvansal kökenli AMP gruplarından böceklerden elde edilen yaklaşık 200 adet AMP olduğu bilinmektedir. Böcek kökenli AMP’lere attacin, ponericin, drosocin ve diptericin örnekleri verilebilir.

Kimyasal Sentez

Kimyasal sentez ile hem doğal hem de sentetik AMP’ler elde edilebilir. Katı faz peptid sentezi AMP’lerin kimyasal sentez ile elde edilmesinde kullanılan yöntemdir. Fakat kullanılan yüksek konsantrasyondaki kimyasal malzeme, gerekli olan katı desteğin maliyeti, sentezin tekrarlayan aşamalardan oluşması dezavantaj oluşturmaktadır. Bu sebeple büyük ölçekli üretimler için kimyasal sentez yöntemi kullanımı kısıtlıdır.

Rekombinant AMP Üretimi

Kimyasal sentez ve doğal kaynaklardan elde edilen AMP’lerin yanı sıra yeni sentez yöntemleri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Kimyasal sentez yöntemin yüksek maliyeti ve küçük ölçekli üretime olanak sağlaması üretimde dezavantaj oluşturmaktadır. Doğal kaynaktan AMP üretimi ise doğal ortamında düşük yoğunlukta bulunan peptidlerin tekrarlayan izole çalışmaları yönüyle zaman alıcıdır. Ayrıca endemik türler ve popülasyon yoğunluğunun az olduğu türlerde ise riskli bir yöntem olduğu bilinmektedir. Bu sebeple peptid üretiminde farklı bir yaklaşım olan rekombinant AMP üretimi üzerinde durulmuştur. Rekombinant üretimde; doğal kökenli AMP genleri, konak organizmaya genetik anlamda modifiye edilmesi prensibine dayanır. Rekombinant biyoreaktör olarak sıkça tercih edilen prokaryot E. Coli’dir. E. Coli bakterisinin hızlı büyüme özelliği ve ekspresyon yapısının bilinmesi işlem kolaylığı sağlamaktadır. Sık kullanılan bir diğer rekombinant biyoreaktör ise Saccharomyces cerevisiae ve Pichia pastoris gibi mayalarıdır. Mayaların kullanımı nispeten düşük maliyet, hızlı büyüme ve yüksek verim gibi avantajlar sağlamaktadır.