Разнообразие штаммов Wickerhamomyces anomalus по активности против патогенных видов Candida Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 616-092:616.594.171.2

РАЗНООБРАЗИЕ ШТАММОВ WICKERHAMOMYCES ANOMALUS ПО АКТИВНОСТИ ПРОТИВ ПАТОГЕННЫХ ВИДОВ CANDIDA

Голубев В.И. (в.н.с.)

Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ), Пущино, Россия

© Голубев В.И., 2013

Подавляющие рост патогенных видов Candida культуры выявили среди 55 штаммов Wickerhamomyces anomalus. По спектрам действия обнаруженные 38 штаммов подразделены на шесть групп. Лишь три штамма активны против всех семи обследованных видов Candida. 25 штаммов ингибировали рост С. albicans, С. glabrata, С. guilliermondii, С. tropicalis и С. viswanathii. Немногочисленные остальные штаммы активны лишь против отдельных видов.

Ключевые слова: кандидоз, киллер-токсин, микоцин

DIVERSITY OF WICKERHAMOMYCES ANOMALUS STRAINS IN ACTIVITY AGAINST PATHOGENIC CANDIDA SPECIES

GolubevV.I. (leading scientific researcher)

Russian Collection of Microorganisms (VKM), Pushchino, Russia

© GolubevV.I.., 2013

Among 55 strains of Wickerhamomyces anomalus, the cultures that inhibit a growth of pathogenic Candida species have been revealed. These 38 strains fall into six groups by their action spectra. Only three strains secreted have been active against all seven of Candida species tested. 25 strains inhibited growth of C. albicans, C. glabrata, C. guilliermondii, C. tropicalis and C. viswanathii. The rest strains were few in number and active against some species only.

Key words: candidosis, killer toxin, mycocin

* Контактное лицо: Голубев Владислав Иванович,

Тел.: (495) 956-33-70

ВВЕДЕНИЕ

Среди дрожжевых грибов несколько видов рода Candida Berkhout относят к наиболее частым возбудителям микозов, что обусловливает необходимость поиска как эффективных против них препаратов, так и способов надежной и быстрой дифференциации данных патогенов. В этих целях немалый интерес представляют белковые антифунгальные соединения (микоцины, киллер-токсины), секретируемые самими дрожжевыми грибами [1]. Среди их продуцентов, обладающих активностью против возбудителей кандидоз ов, значительное внимание уделяют виду Wickerhamomyces anomalus (Hansen) Kurtzman et al. = Hansenula anomala (Hansen) H. et P. Sydow, Pichia anomala (Hansen) Kurtzman. В частности, с использованием моноклональных антител к его микоцину ученые пытаются создать вакцину для иммунизации против вульвовагинитов (Polonelli L., et al., 1997). По имеющейся информации микоцины W. anomalus являются гликопротеинами, синтез которых детерминирован хромосомными генами. Отметим, что их характеристики (молекулярная масса, аминокислотный состав, степень гликозилирования, термостабильность, влияние на активность NaCl, спектры действия), основанные на изучении единичных изо-лятов, различаются весьма существенно [2, 3].

В настоящей работе по активности против патогенных Candida spp. мы охарактеризовали максимально доступное разнообразие штаммов W. anomalus (анаморфа - С. pelliculosa Redaelli), выделенных из разных субстратов (в основном, с растений и растительных пищевых продуктов) и регионов (главным образом, в Европе, Юго-восточной Азии, Северной Америке). Некоторые штаммы являются типовыми, наименования которых сейчас отнесены к синонимам W. anomalus.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе использовали штаммы Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ, http://www.vkm. ru). Чувствительность трехсуточных культур типовых штаммов видов Candida, выращенных на сусло-агаре (СА) при комнатной температуре, тестировали методом «культура против культуры». Водную их суспензию (0.05 мл, 10s кл/мл) тщательно растирали шпателем по поверхности среды следующего состава (г/л): глюкоза - 5,0, пептон - 2,5, дрожжевой экстракт - 2,0, NaCl - 20,0, агар - 20,0, pH - 5,5 (ци-трат-фосфатный буфер). Затем штрихом наносили обильный инокулюм культур W. anomalus. Чашки инкубировали при комнатной температуре до появления роста газона. При наличии вокруг штриха зоны подавления роста в несколько миллиметров, тестируемые штаммы регистрировали как чувствительные, при отсутствии ее - как нечувствительные. При образовании зоны около 1 мм штаммы относили к слабочувствительным.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Подавление роста обследованных видов Candida штаммами W. anomalus наблюдали при значениях pH среды от 4, до 6,0. Наиболее широкие зоны образовывались при pH 5,5 и наличии в среде NaCl.

Из 55 штаммов W. anomalus антифунгальную активность обнаружили у 38, однако доля культур, активных против отдельных видов Candida, значительно варьировала - от 5 до 65% (табл.).

Таблица

Группирование штаммов И/1 anomalus по активности против патогенных видов Candida

Штаммы W. anomalus С. lusitaniae, С. parapsilosis С. glabrata С. albicans С. tropicalis С. guilliermondii С. viswanathii

1.145,159,175 + + + + +

2.140-144, 147,149,151, 155,160-163, 171,174, 177,1086, 1087,1431, 1905-1907, 2037-2039, 2041 - с + + +

3.2040 - с - с +

4.154,170 - - - с +

5.148,150, 152,153,2554 - - - - с

6.2353 - + - - -

7.60,61,118, 146,156-158, 164,225,932, 1908-1910, 2354,2511- 2513 - - - - -

+: чувствительны, с: слабочувствительны, нечув-

ствительны

Наименее чувствительными к микоцинам W anomalus оказались виды С. lusitaniae van Uden et Carmo-Sousa (телеоморфа - Clavispora lusitaniae Rodrigues de Miranda) и С. parapsilosis (Ashford) Langeron et Talice. Лишь три штамма W. anomalus (BKM Y-145, - 159 и - 175) были активны против этих двух видов, а также и против всех остальных обследованных видов. Очевидно, штаммы С. lusitaniae и С. parapsilosis полезно использовать в качестве тест-культур при поиске наиболее активных против возбудителей кандидозов микоциногенных дрожжей. Самые же чувствительные к микоцинам из большинства исследованных штаммов W. anomalus - виды С. guilliermondii (Castellani) Langeron et Guerra (телеоморфа - Meyerozyma guilliermondii (Wickerham) Kurtzman et Suzuki) и С. viswanathii Viswanathan et Randhawa ex Sandhu et Randhawa.

При группировании активных штаммов W. anomalus по спектрам действия против патогенных видов Candida наиболее многочисленной (46%) оказалась группа, культуры которой секретируют ми-коцины, действующие против пяти из семи видов. Большую группу (31%) составили, кроме того, штаммы, неактивные против всех тестированных видов (таблица). Остальные пять групп были представлены

единичными штаммами (22%).

В таблице заметна постепенность изменений в спектрах действия, которую нарушает вид С. glabrata (Anderson) Meyer et Yarrow, что, по-видимому, неслучайно, поскольку только он принадлежит к семейству Saccharomycetaceae, тогда как все остальные тестированные виды (за исключением С. lusitaniae (Metschnikowiaceae)) - к семейству Debaryomycetaceae [4].

Вид W. anomalus обладает обширной синонимикой, и большинство синонимов основывают пока на фенотипическом сходстве [4]. Нельзя исключить, что при более глубоком изучении некоторые виды, наименования которых сейчас рассматривают в качестве синонимов, могут быть восстановлены. Четыре группы из семи (таблица) включают типовые штаммы следующих видов: 1) Н. panis Castelli BKM Y-175; 2) С. beverwijkii Novak et Vitez BKM Y-1431, H. nivea Castelli BKM Y-174, H. ukrainica Kvasnikov et al. BKM Y-2037, Saccharomyces aceris-sacchari Fabian et Hall BKM Y-163 и Willia schneggii Weber BKM Y-177; 4) H. javanica Groenewege BKM Y-170 и Willia productiva Berkhout BKM Y-154; 7) Monilia javanica Went et Geerligs BKM Y-225.

Разница в спектрах действия служит основой для предположения о том, что штаммы W. anomalus продуцируют разные микоцины, о чем свидетельствуют и указанные выше различия между ними в биохимических характеристиках [2]. В связи с этим необходимо вновь подчеркнуть, что имеющаяся к настоящему времени информация о микоцинах W anomalus, по-видимому, основана, в основном, на изучении культур первой группы, которая хотя и малочисленна, но легче обнаруживаема благодаря высокой активности и широкому спектру действия их микоцинов [2, 3]. Подавляющая же часть менее активных изо-лятов этого вида, характеризующихся сравнительно узкими спектрами действия, остается, очевидно, еще неизученной. Поскольку чувствительность к микоцинам таксономически специфична [1], они могут представлять больший интерес для дифференциации, идентификации. При этом необходимо учитывать, что антибиотическая активность W. anomalus может быть обусловлена и другими, кроме микоцинов, соединениями, не обладающими таковой специфичностью [5, 6].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многие изоляты W. anomalus обладают антифун-гальной активностью против патогенных Candida spp., в большинстве случаев, благодаря секреции ими белковых соединений (микоцинов). К последним чувствительны таксономически родственные мико-циногенным штаммам виды, что позволяет использовать микоцины в качестве как антимикотиков, так и для идентификации патогенов. Различия в спектрах действия продуцируемых W. anomalus микоцинов, их биохимических характеристиках свидетельствуют о большом разнообразии данных агентов,

информация о которых основана пока на изучении Работа выполнена при финансовой поддержке единичных штаммов. Министерства образования и науки РФ (контракт №

Автор благодарен М.А. Томашевской за помощь 14.518.11.7069). в тестировании микоциночувствительности культур.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Голубев В.И. Микоцинотипирование // Микология и фитопатология. - 2012. - Т. 46, №1. - С. 3-13.

2. Farakas Z., Marki-zay J, Kucsera J, et al. Characterization of two different toxins of Wickerhamomyces anomalus (Pichia anomala) VI<M Y-159 // Acta Biologica Hungarica. - 2012. - Vol. 63, №2. - P. 277-287.

3. Guo F.-J, Ma Y., Xu H.-M., et al. A novel killer toxin produced by the marine-derived yeast Wickerhamomyces anomalus Yf07b // Ant. van Leeuwenh. - 2012. - DOI 10.1007/sl0482-012-9855-3

4. Kurtzman C.P., Fell J.W., Boekhout Т., etal. The Yeasts, a Taxonomic Study. 5th ed. - Amsterdam: Elsevier, 2011. - 2080 pp.

5. Fredlund E., Druvefors U.A., Olstorpe M.N., et al. Influence of ethyl acetate production and ploidy level on the anti-mould activity of Pichia anomala // FEMS Microbiol. Lett. - 2004. - Vol. 238, №1. - P. 133-137.

6. Thaniyavarn J., Chianguthai Т., Sangvanich P., et al. Production of sophorolipid biosurfactant by Pichia anomala // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2008. - Vol. 72, №8. - P. 2061-2068.

Поступила в редакцию журнала 15.12.2011 Рецензент: А.А. Степанова