CC BY
7ШАГ В НАУКУ
1/2019
УДК 579.24
Мешкова В.В., студент, направление подготовки 06.03.01 Биология, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: [email protected]
Научный руководитель: Каримов И.Ф., канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии и микробиологии, Оренбургский государственный университет, Оренбург
АНТАГОНИСТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕПТИДОВ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ШТАММОВ BACILLUS
В данной исследовательской работе представлены данные по изучению действия тяжелых металлов на пробиотические штаммы Bacillus, а также данные по изучению метода диффузии в твердую питательную среду. В ходе проведенных экспериментальных работ установлены наиболее токсичные тяжелые металлы из использованных в исследовании и выявлены наиболее чувствительные внеклеточные пептиды пробиотических штаммов Bacillus при воздействии на них тяжелых металлов в различной степени концентрации.
Ключевые слова: Bacillus, пептиды, диффузия в твердую питательную среду, тяжелые металлы.
Пептидные аутоиндукторы (АИ) играют ключевую роль в осуществлении внутривидовой и межвидовой коммуникации (quorumsensing) в сообществах грамположительных бактерий. Они обладают выраженными антимикробными свойствами.
Были проведены исследования по изучению изменения характера активности внеклеточных пептидов при воздействии тяжелых металлов, в результате чего была выявлена антагонистическая активность относительно тест-штаммов.
В качестве объектов для исследования использовались чистые культуры микроорганиз-мовBacШusamyloИquefatiens (штамм 10642), ВасШшсегеш, BariИusИchemformis и чистая культура BacШussubtiИs (штамм 534). В качестве тест-штаммов использовались:Enterococcussp. (изолят 29-29), Мюгососсш1Шеш, Staphylococcussp. (изолят - 29). Также был использован сульфат тяжелого металла (й?-элемент в таблице Д.И. Менделеева) производства «ООО «РЕАХИМ» - Россия: кобальт (II) сернокислый 7-водный(Со$04*7ШО).
Для определения действия тяжелого металла -кобальта- на пробиотические штаммы BaciUus6bi-ли использованы следующие методы: метод диффузии в твердую питательную среду (агар) и метод получения внеклеточных пептидов.
В результате исследования наибольшая антагонистическая активность обнаружена по отношению к Micrococcusluteus.
При проведении оценки диффузии в твердую питательную среду (агар) или метод с агаровыми лунками, необходимым было использование выращенных в питательном бульоне в течение 72 часов бактерий рода Bacillus (B. amyloliquefaciens, B. cereus, B. licheniformis, B. subtilis). Далее использовался фильтрат данной суспензии для добавления в лунки. И в качестве тяжелого металла использовался раствор кобальта в концентрации 10-3 моль. Культивирование происходило в течение 24 часов при температуре 370 °С, после чего проводился замер зон подавления, и результаты были внесены в таблицу 1.
Таблица 1 - Сравнительная таблица по характеру активности внеклеточных пептидов при наличии и отсутствии воздействия тяжелых металлов
Диаметр зоны подавления (мм)
Продуцент Тест-штамм Тяжелый металл/ внеклеточные пептиды Внеклеточные пептиды Тяжелый металл
Micrococcus luteus 13 28 0
B . аmyloliquefaciens Staphylococcussp. 1 1 0
Enterococcus spp 5 15 0
Micrococcus luteus 30 20 0
B. cereus Staphylococcussp. 1 1 0
Enterococcus spp 1 1 0
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Продуцент Тест-штамм Диаметр зоны подавления (мм)
Тяжелый металл/ внеклеточные пептиды Внеклеточные пептиды Тяжелый металл
B. Hcheniformis Micrococcus luteus 7 6 0
Staphylococcussp. 21 25 0
Enterococcus spp 5 40 0
B. subtillus Micrococcus luteus 10 1 0
Staphylococcussp. 6 10 0
Enterococcus spp 1 1 0
Из таблицы 1 следует, что в основном смесь тяжелых металлов с внеклеточными пептидами дает меньший антагонизм по отношению ктест-штам-мам, по сравнению с антагонистическими способностями внеклеточных пептидов без воздействия тяжелых металлов.
Результаты исследования. В результате проведения исследования по методу диффузии в твердую питательную среду (агар) наибольшую чувствительность к смеси тяжелого металла (ко-
бальта) с тест-объектом проявляет тест-штамм -Micrococcusluteus.
Также вследствие данного метода была выявлена большая антагонистическая активность внеклеточных пептидовпробиотических штаммов Bacillus, без влияния на них тяжелых металлов, так как тяжелые металлы способны проникать в микробную клетку, в результате чего может происходить разрыв связей, изменения в клеточной стенке, оболочке, цитоплазматической мембране.
Литература
1. Багаева, Т.В., Микробиологическая ремедиация природных систем от тяжелых металлов: учеб.-метод. пособие / Т.В. Багаева, Н.Э. Ионова, Г.В. Надеева. - Казань: Казанский ун-т., 2013. - С. 56.
2. Блинкова, Л.П., Молекулярные основы продукции и действия бактериоцинов / Л.П. Блинкова, М.Л. Альтшуллер, Е.С. Дорофеева // Журн. микробиол. - 2007. - № 2. - С. 97-104.
3. Блинкова Л.П., Бактериоцины - антибатериальные биологические активные вещества пробиоти-ческих и клинических штаммов / Л.П. Блинкова // НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН. -2010. - № 3. С. 48.
4. Илялетдинов, А.Н., Биотехнология металлов / А.Н. Илялетдинов. - М.: Наука, 1986. - С. 355.
5. Шпаков, А.О. Пептидные аутоиндукторы бактерий / А.О. Шпаков // Лаборатория молекулярной эндокринологии института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Изд-во: СПБ. -2009. - № 1. - С. 1-3.
