27

В данной статье представлены исследование и разработки, основанные на фундаментальных знаниях о шелкопряде Bombyx mori L. В ней освещены аспекты разработки биотехнологических подходов, используемых в шелководстве, при переработке коконов и в ресурсосбережении. Исследования посвящены детальной разработке состава искусственного корма для тутового шелкопряда, определению различных областей его практического применения, в том числе в экспериментах в космосе. Изучены процессы дыхания, пищеварения и биотрансформации продуктов и отходов шелководства на ферментативном уровне. Исследованы и разработаны методы биоконтроля тутовой огневки Glyphodes pyloalis Wlk. в системе IPM. Развиты биотехнологические подходы для рационального использования сырья и отходов шелкового производства, получения фиброина и серицина, а также на их основе – композитов и полуфабрикатов для фармацевтической, медицинской, косметической, пищевой промышленности и бионанотехнологий. Исследована структурная организация фиброина в волокне и композитах. Как показали результаты проведенной работы, выбранное направление исследований оказалось достаточно актуальным и полезным, и его дальнейшее развитие приведет к безотходному, диверсифицированному и рентабельному производству новой продукции в высокотехнологичных специализированных кластерах.

  • O'qishlar soni23
  • Nashr sanasi29-04-2022
  • Asosiy tilRus
  • Sahifalar39-52
Русский

В данной статье представлены исследование и разработки, основанные на фундаментальных знаниях о шелкопряде Bombyx mori L. В ней освещены аспекты разработки биотехнологических подходов, используемых в шелководстве, при переработке коконов и в ресурсосбережении. Исследования посвящены детальной разработке состава искусственного корма для тутового шелкопряда, определению различных областей его практического применения, в том числе в экспериментах в космосе. Изучены процессы дыхания, пищеварения и биотрансформации продуктов и отходов шелководства на ферментативном уровне. Исследованы и разработаны методы биоконтроля тутовой огневки Glyphodes pyloalis Wlk. в системе IPM. Развиты биотехнологические подходы для рационального использования сырья и отходов шелкового производства, получения фиброина и серицина, а также на их основе – композитов и полуфабрикатов для фармацевтической, медицинской, косметической, пищевой промышленности и бионанотехнологий. Исследована структурная организация фиброина в волокне и композитах. Как показали результаты проведенной работы, выбранное направление исследований оказалось достаточно актуальным и полезным, и его дальнейшее развитие приведет к безотходному, диверсифицированному и рентабельному производству новой продукции в высокотехнологичных специализированных кластерах.

Ўзбек

Ушбу мақолада Bombyx mori L ипак қурти ҳақидаги фундаментал билимларга асосланган тадқиқот ва ишланмалар ёритилган. Шунингдек, ипакчилик, пиллани қайта ишлаш ва ресурсларни тежашда қўлланиладиган биотехнологик ёндашувларнинг ривожланиши тадқиқ этилган. Тадқиқот ипак қурти учун сунъий озуқа таркибини ишлаб чиқиш, уни амалий қўллашнинг турли йўналишларини аниқлаш, жумладан, космосда тажрибалар ўтказишга бағишланган. Пиллачилик маҳсулотлари ва чиқиндиларининг ферментатив даражада нафас олиш, ҳазм қилиш ҳамда биотрансформация жараёнлари ўрганилган. Тут парвонасини Glyphodes pyloalis Wlk. бионазорат қилиш усуллари тадқиқ этилган. ИПМ тизимида ипак ишлаб чиқариш хомашёси ва чиқиндиларидан оқилона фойдаланиш, фиброин ва серицин ишлаб чиқариш, шунингдек, уларга асосланган композициялар ва ярим тайёр маҳсулотлар учун биотехнологик ёндашувлар ишлаб чиқилган. Фиброиннинг толалар ва композитлардаги таркибий ташкил этилиши ўрганилган. Тадқиқот натижасида танланган йўналишнинг жуда долзарб ва самарали эканлиги аниқланди. Уни янада ривожлантириш янги ипак маҳсулотларини юқори технологияли ихтисослаштирилган кластерларда чиқиндисиз, диверсификацияланган ва тежамкор ишлаб чиқаришга олиб келади.

English

This information presents research and development based on fundamental knowledge about the silkworm called Bombyx mori L. It highlights the development of biotechnological approaches used in sericulture, cocoon processing and resource-saving. The research is devoted to the close development of artificial diets for silkworms, their use in various fields of practical application, including in outer-space experiments. The processes of respiration, digestion at B. mori L. and biotransformation of sericulture products and wastes at the enzymatic level have been explored; as well as methods for biocontrol of mulberry pyralid Glyphodes pyloalis Wlk. have been investigated and developed in the IPM system. Biotechnological approaches have been developed for rational use of raw materials and waste left from the silk-making processes, for the production of fibroin and sericin, as well as composites and semi-finished products based on them - for pharmaceutical, biomedical, cosmetic and food industries and bionanotechnology. The structural organization of fibroin in fibre and composites has been researched. As the findings show, the research area in question proves to be quite fruitful and its further development will lead to a waste-less, diversified ed and profitable production of high-tech silk products and goods.

Muallifning F.I.Sh. Lavozimi Tashkilot nomi
1 Madyarov S.R. yetakchi ilmiy xodimi Biofizika va biokimyo instituti Mirzo Ulug‘bek nomidagi Milliy universiteti
Havola nomi
1 Madyarov Sh.R. Biotechnological approaches in sericultural science and technology of Uzbekistan. Int. J. Indust. Entomol, 2005, vol. 11, no. 1, pp. 13-19.
2 Madyarov Sh.R. Biotehnologicheskie podhody v shelkovodstve i tehnologii shelka [Biotechnological approaches in sericulture and silk technology]. Doctor’s degree dissertation. Tashkent, 2010, 323 p.
3 Madyarov Sh.R. , Khalmirzaev M.M, Latishev N.A., Isamukhamedov A. Phospholipid and fatty acid compositions of the lipids of the eggs and caterpillars of the silkworm, and of artificial diets and their components. Chem. Natur. Comp., 1994, vol. 30, no. 2, pp. 175-179.
4 Madyarov Sh.R. Characteristics of some protein preparations for the fodder industry and artificial nutrient media. Chem. Natur. Comp., 1995, vol. 31, no. 1, pp. 120-126.
5 Tolibaev I., Mad’yarov Sh.R., Glushenkova A.I. Lipids of silkworm cocoons. Chem. Natur. Comp., 1995, vol. 31, no. 5, pp. 560-561.
6 Madyarov S.R. Biotechnological advances in sericulture, silk processing and resource saving in Uzbekistan. Sericologia (Review), 2018, vol. 58, no. 3&4, pp. 144-159.
7 Madyarov Sh.R., Ilyin E.A., Janibekov V.A. The silkworm Bombyx mori L. on the orbit of Earth artificial satellite. Sericologia, 1995, vol. 36, no. 1, pp.109-112.
8 Madyarov Sh.R. et al. Pitatel’naja sreda dlja vykormki gusenic tutovogo shelkoprjada [Nutrient medium for feeding silkworm larvae]. Author’s certificate USSR, 1989, no. 1475568.
9 Madyarov Sh.R. et al. Pitatel’naja sreda dlja vyrashhivanija gusenic tutovogo shelkoprjada [Nutrient medium for growing silkworm larvae]. Author’s certificate USSR, 1990, no. 1546032.
10 Radjabov T.D. et al. Sposob poluchenija korma dlja tutovogo shelkoprjada [Method of obtaining diet for silkworm]. Author’s certificate USSR, 1992, no. 1713530.
11 Madyarov Sh.R. et al. Iskusstvennyj korm dlja vykormki gusenic tutovogo shelkoprjada [Artificial diet for feeding silkworm larvae]. Patent RUz, 2021, no. IAP 06608.
12 Almatov K.T., Madyarov Sh.R., Pozilova R.A. Dyhanie i okislitel’noe fosforilirovanie mitohondrij tkani razlichnyh otdelov zheludochno-kishechnogo trakta tutovogo shelkoprjada [Respiration and oxidative phosphorylation of mitochondria of tissue of various parts of silkworm gastrointestinal tract]. Shelk – Silk, 1986, no. 3, pp. 10-12.
13 Djuraeva M.K., Kurbanov R.K., Madyarov Sh.R. Projavlenie reproduktivnyh priznakov porod pri soderzhanii gusenic na iskusstvennom i estestvennom kormah [The manifestation of reproductive characteristics of breeds when feeding larvae on artificial and natural diets]. Shelk – Silk, 1993, no. 3-4, pp. 15-16.
14 Madyarov Sh.R., Khalmirzaev M.M., Islamova Sh.K., Pozilova R.A. Rashkes A.M., Khidirova N.K., Nasirillaev B.U., Abzalov M.F. Biostimulirujushhee dejstvie jekstraktov list’ev hlopchatnika pri iskusstvennom pitanii tutovogo shelkoprjada [Biostimulating effect of cotton leaf extracts in artificial feeding of mulberry silkworm]. Uzbekskij Biologicheskij Zhurnal – Uzbek Biological Journal, 1997, no. 5, pp. 12-17.
15 Madyarov S.R., Mirzaeva G.S., Otarbaev D.O., Khamidi K.S., Kamilova S.I., Akhmerov R.N., Khamraev A.S. Mulberry silkworm Bombyx mori L., as a host for neurotoxic Braconidae. I. Insecttoxic properties of bracon venom gland extract and its fractions. Int. J. Indust. Entomol., 2003, vol. 7, no. 2, pp. 235-239.
16 Madyarov Sh.R., Khamraev A.Sh., Otarbaev D.O. Dejstvie dikihi rekombinantnogo bakulovirusnyh insekticidov na tutovuju ognevku Glyphodes pyloalis i tutovyj shelkoprjad Bombyx mori L. [Study of effects of wildand recombinant baculoviral insecticides on mulberry pyralid Glyphodes Pyloalis Walker and mulberry silkworm Bombyx mory L.]. Uzbekskij Biologicheskij Zhurnal – Uzbek Biological Journal, 2007, no. 6, pp. 58-62.
17 Madyarov Sh.R. Study of Applicability of Natural Pathogens for Control of Mulberry Pyralid Glyphodes Pyloalis Wlk. Proceed. Int. Conf. Application of modern secondary and sweepings resulted from agriculture and food industry in order to obtain new ecological products. Bucharest, Romania, 2008, pp. 4-8.
18 Madyarov S.R. Bioprotective method of concentration, drying and sterilization of biological objects in conditions of continental and damp climate. Proceed. Int. Sci. Conf. INFRA-2000. Tashkent, Uzbekistan, 2000, pp. 72-76.
19 Madyarov Sh.R., Lee K.G., Yeo J.H., Nam J., LeeY.W. Improved method for preparation of silk fibroin hydrolysates. Korean J. Sericult. Sci., 1999, vol. 41, no. 2, pp. 108-115.
20 Madyarov S.R., Yeo J.H., Lee K.G., Lee Y.W. A comparison of silk fibroin hydrolysates obtained by hydrochloric acid and proteolytic enzymes. Int. J. Indust. Entomol., 2001, no. 2, pp. 7-13.
21 Madyarov S. R. New trends in silk science and technology. Proceed. Int. Congress. Polymers in the 3rd Millennium. Montpellier, France, 2001, p. 87.
22 Madyarov Sh.R. New trends in silk science and biotechnology: From bullet proof clothes to “magic bullet” concept. Abstr. The 43-rd Int. Conf. Biochemistry of Lipids. Austria, Graz, 2002, Chem. Phys. Lipids, 2002, vol. 118, no.1-2, pp. 56-57.
23 Madyarov S.R., Turdikulova S.U., Salikhov S.I. Silk based materials in the design of advanced medicines. Proceed. The 25th Int. Congr. Sericulture and Silk Industry. Section 7. Sericulture in nontextile industries and new silk applications. Japan, Tsukuba, 2019, p. 165.
24 Madyarov Sh. Interfacial refolding and tuning of lipolytic enzymes at membrane like structures. Int. Conf. Protein Engineering. USA, Chicago, 2015, Proteom. Bioinform., 2015, no. 8, p. 10.
25 Mad’yarov Sh.R. Isolation, purification, stabilization and characterization of phospholipase D preparations from Raphanus sativus longipinatus. Chem. Natur. Comp., 2012, vol. 48, no. 4, pp. 552-554.
26 Madyarov S.R. The biotechnological researches and developments on utilization of silk industry wastes. TINBO Bulletin, Tashkent, Uzbekistan, Chinorek Publ., 2015, pp. 83-86.
27 Shelkovye implanty: k vnedreniju gotovy [Silk implants: ready for implementation]. Available at: https://www.popmech.ru/technologies/9655-shelkovye-k-vnedreniyu-gotovy/ (accessed 12.11.2009).
28 V Japonii uchenye sozdajut vakcinu ot COVID-19 pri pomoshhi shelkoprjada [In Japan scientists are creating a vaccine against COVID-19 with the help of a silkworm]. Available at: https://www.uzdaily. uz/ru/post/54142/ (accessed 09.08.2020).
29 Fujita R., Hino M., Ebihara T., Nagasato T., Masuda A., Lee J.M., Fujii T., Mon H., Kakino K., Nagai R., Tanaka M., Tonooka Y., Moriyama T., Kusakabe T. Efficient production of recombinant SARS-CoV-2 spike protein using the baculovirus-silkworm system. Biochem Biophys Res Commun., 2020, Aug 20, vol. 529, no. 2, pp. 257-262.
30 Prakash N.J., Mane P.P., George S.M., Kandasubramanian B. Silk fibroin as an immobilization matrix for sensing applications. ACS Biomater Sci Eng., 2021, Jun 14, vol. 7, no. 6, pp. 2015-2042.
31 Bhattacharjee P., Kundu B., Naskar D., Hae-Won K., Maiti T. K., Bhattacharya D., Kundu. S.C. Silk scaffolds in bone tissue engineering: an overview. Acta Biomater., 2017, Nov, no. 63, pp. 1-17.
32 Sammi A., Divya, Mahapatra S., Kumar R., Chandra P. Nano-bio-engineered silk matrix based devices for molecular bioanalysis. Biotechnol Bioeng., 2022, March, vol. 119, no. 3, pp. 784-806.
Kutilmoqda