Научная статья на тему 'ВЫДЕЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ РОСТА ВИРУЛЕНТНЫХ БАКТЕРИОФАГОВ LISTERIA MONOCYTOGENES'

ВЫДЕЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ РОСТА ВИРУЛЕНТНЫХ БАКТЕРИОФАГОВ LISTERIA MONOCYTOGENES Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
4
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Listeria / Listeria monocytogenes / листерии / листериоз / зооноз / инфекция / пищевые патогены / бактериофаг / бактерия / Listeria / Listeria monocytogenes / listeria / listeriosis / zoonosis / infection / food pathogens / bacteriophage / bacterium.

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Сульдина Екатерина Владимировна, Ларионова Ольга Сергеевна

Листериоз – это инфекционное заболевание, вызываемое Listeria monocytogenes, которое характеризуется высоким процентом смертности. Возбудителя этого зооноз, часто выделяют из продуктов животного и растительного происхождения, что указывает на прямую связь между листериозом человека и циркуляцией L. monocytogenes у сельскохозяйственных животных и в окружающей среде. Бактериофаги литической природы были признаны полезным средством биоконтроля патогенов (в т.ч. L. monocytogenes) в пищевой промышленности. В связи с этим цель проведенных исследований заключалась в выделении, селекции и оптимизации условий роста специфических вирулентных бактериофагов активных в отношении L. monocytogenes. Всего из 16 образцов сточных вод было выделено 3 чистых линии фагов литической природы:F-11, F-12 и В-13. Оптимизированы наиболее важные факторы, влияющие на рост бактериофагов. Результаты экспериментов показали, что оптимальная температура инкубации и время роста выделенных бактериофагов составляет 24°C и 30 часов при MOI 0,1 и рН = 7. Титр фаголизатов составил от 1,4±0,1×108 до 2,1±0,1×1010 БОЕ/мл (по Грациа) и от10-7 до 10-9 (по Аппельману). Изучение специфичности и диапазона литического действия показало, что выделенные бактериофаги лизируют бактерии вида Listeria monocytogenes в пределах 71,4%-92,8% и не способны аннигилировать культуры гетерологичных родов и видов бактерий. Проведенные исследования свидетельствуют о возможности дальнейшего использования изучаемых бактериофагов в качестве средства обработки готовой к употреблению продукции животного и растительного происхождения с целью увеличения сроков ее хранения и профилактики пищевых отравлений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Сульдина Екатерина Владимировна, Ларионова Ольга Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ISOLATION AND OPTIMIZATION OF GROWTH CONDITIONS OF VIRULENT BACTERIOPHAGES LISTERIA MONOCYTOGENES

Listeriosis is an infectious disease caused by Listeria monocytogenes, which is characterized by a high percentage of mortality. The causative agent of this important zoonosis is often isolated from animal and plant products, which indicates a direct link between human listeriosis and the circulation of L. monocytogenes in farm animals and in the environment. Bacteriophages of lytic nature have been recognized as a useful means of biocontrol of pathogens (including L. monocytogenes) in food industry. In this regard, the purpose of the research was to isolate, select and optimize the growth conditions of specific virulent bacteriophages active against L. monocytogenes. In total, 3 pure phage lines of lytic nature were isolated from 16 wastewater samples: F-11, F-12 и В-13. The most important factors affecting the growth of bacteriophages have been optimized. The experimental results showed that the optimal incubation temperature and growth time of isolated bacteriophages is 24°C and 30 hours at MOI 0,1 and рН = 7. Phagolysate titer was from 1,4±0,1×108 to 2,1±0,1×1010 PFU/ml (by Grazia) and from 10-7 to 10-9 (by Appelman). The study of the specificity and range of lytic action showed that the isolated bacteriophages lyse bacteria of the species Listeria monocytogenes within 71,4%-92,8%. and they are not able to annihilate cultures of heterologous genera and bacteria species. The conducted studies indicate the possibility of further use of the studied bacteriophages as a means of processing fruit and vegetable and other readytoeat products in order to increase its shelf life and prevent food poisoning.

Текст научной работы на тему «ВЫДЕЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ РОСТА ВИРУЛЕНТНЫХ БАКТЕРИОФАГОВ LISTERIA MONOCYTOGENES»

УДК 578.8:579.6

DOI 10.18286/1816-4501-2023-3-133-138

ВЫДЕЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ РОСТА ВИРУЛЕНТНЫХ БАКТЕРИОФАГОВ LISTERIA MONOCYTOGENES

Сульдина Екатерина Владимировна1, старший преподаватель кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»

Ларионова Ольга Сергеевна2, доктор биологических наук, заведующая кафедрой «Микробиология и биотехнология»

ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ

432017. г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1, тел.: 89374545651 e-mail: e.suldina2006@yandex.ru 2ФГБОУ ВО Вавиловский университет

410012. г. г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина зд. 4, стр. 3. e-mail: larionova1@mail.ru

Ключевые слова: Listeria, Listeria monocytogenes, листерии, листериоз, зооноз, инфекция, пищевые патогены, бактериофаг, бактерия.

Листериоз - это инфекционное заболевание, вызываемое Listeria monocytogenes, которое характеризуется высоким процентом смертности. Возбудителя этого зооноз, часто выделяют из продуктов животного и растительного происхождения, что указывает на прямую связь между листериозом человека и циркуляцией L. monocytogenes у сельскохозяйственных животных и в окружающей среде. Бактериофаги литической природы были признаны полезным средством биоконтроля патогенов (в т.ч. L. monocytogenes) в пищевой промышленности. В связи с этим цель проведенных исследований заключалась в выделении, селекции и оптимизации условий роста специфических вирулентных бактериофагов активных в отношении L. monocytogenes. Всего из 16 образцов сточных вод было выделено 3 чистых линии фагов литической природы^-11, F-12 и В-13.

Оптимизированы наиболее важные факторы, влияющие на рост бактериофагов. Результаты экспериментов показали, что оптимальная температура инкубации и время роста выделенных бактериофагов составляет 24°C и 30 часов при MOI 0,1 и рН = 7. Титр фаголизатов составил от 1,4±0,1х108 до 2,1±0,1х1010 БОЕ/мл (по Грациа) и отШ7 до 10-9 (по Аппельману). Изучение специфичности и диапазона литического действия показало, что выделенные бактериофаги лизируют бактерии вида Listeria monocytogenes в пределах 71,4%-92,8% и не способны аннигилировать культуры гетерологичныхродов и видов бактерий.

Проведенные исследования свидетельствуют о возможности дальнейшего использования изучаемых бактериофагов в качестве средства обработки готовой к употреблению продукции животного и растительного происхождения с целью увеличения сроков ее хранения и профилактики пищевых отравлений.

Исследования проводятся в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ,

выполняемых по заданию МСХ РФ в 2023 году.

Листериоз, также называемый «силосной болезнью», вызывается бактерией Listeria monocytogenes. Это инфекционное заболевание животных и человека, протекающее преимущественно в виде сепсиса и энцефалита [1-4]. Во всем мире листериоз встречается в спорадической или эпидемической форме [4]. Листерии поражают большое количество представителей животного мира, включая сельскохозяйственных (овец, коз, крупный рогатый скот, буйволов, лошадей, свиней, верблюдов), домашних (собак), диких животных, птиц, а также людей. В основном поражаются мелкие рогатые животные, особенно овцы [5]. И несмотря на то, что инфицированные животные и загрязненная сельскохозяйственная среда редко напрямую вызывают инфекцию у людей, пищевые продукты животного происхождения, которые не обрабатываются перед употреблением и сырые продукты

растительного происхождения, загрязненные навозом инфицированных животных, представляют прямую связь между листериозом человека и циркуляцией L. monocytogenes у сельскохозяйственных животных и в окружающей среде. В многочисленных исследованиях бактерии L. monocytogenes были выделены из мяса и/или молока коз, овец, крупного рогатого скота, свиней, кур, перепелов, куропаток, страусов и буйволов [6-7] морепродуктов [8-9], овощей и фруктов [10-13] и других готовых к употреблению продуктов [14].

В настоящее время, когда существуют опасения по поводу повышенной устойчивости бактериальных патогенов к антибиотикам, наряду с проблемами, связанными с безопасностью пищевых продуктов, использование бактериофагов представляет большой интерес. Бактериофаги литической природы были признаны полез-

ным средством биоконтроля L. monocytogenes в пищевой промышленности [15-17].

В связи с этим целью этой работы стало выделение, селекция и оптимизация условий роста специфических вирулентных бактериофагов, активных в отношении L. monocytogenes. Материалы и методы исследований Исследования проведены на базе кафедры микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы Ульяновского ГАУ и Мелекесского центра ветеринарии и безопасности продовольствия им. С.Г. Дырченкова.

Штаммы микроорганизмов В работе использовали референсные штаммы бактерий вида Listeria monocytogenes (56, 9-127, 9-72), полученные из музея кафедры микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ в качестве индикаторных культур.

В исследованиях по изучению диапазона литического действия выделенных бактериофагов дополнительно использовали 11 штаммов L. monocytogenes, 3 - L.ivanovii, 2 - L.innocua, 2 - L. seeligeri, 1 - L.grayi, 1 - L.murrayi, 1 - L.welshimeri, 1 - Erysipelothrix insidiosa, 1 - Jonesia dentrificans, 4 - Staphylococcus aureus, 1 -Rhodococcus equi. Бактерии обладали типичными для данных родов и видов морфологическими, культуральны-ми и биохимическими свойствами.

Питательные среды и реактивы Мясопептонный агар (Nutrient Agar, TM Media, Rajasthan, India) 0,7 %-ный, 1,5%-ный; мясопептонный бульон (Nutrient Broth, TM Media, Rajasthan, India); агар - агар (Agar Agar, TM Media, Rajasthan, India), TSB (триптоно-соевый) агар (Tryptic Soy Аgar, India ), TSB (триптоно-со-

евый) бульон (Tryptic Soy Broth, India), набор для окраски по Граму, СаСl*2H2О (Calcium chloride dihydrate, for analysis, meets the specification of Ph. Eur., 250GR, «KIMYO.UZ»).

Оборудование

Для проведения работ использовали стандартный набор лабораторного оборудования и посуды.

Сбор и обработка проб сточных вод

Шестнадцать образцов сточных вод были отобраны из очистных сооружений и канализационных стоков города Ульяновска и Ульяновской области. Из соображений безопасности пробы отбирались стерильными шприцами. Образцы были доставлены в лабораторию и хранились в соответствующих температурных условиях. Выделение бактериофагов проводили без обогащения, для этого готовили субстрат в соотношении 1:10, для этого в колбу емкостью 100 мл вносили 45,0 мл мясопептонного бульона и 5,0 мл исследуемого материала. Для лучшего связывания бактериофага с бактерией-хозяином к каждому образцу сточных вод добавляли 1%-ный раствор хлорида кальция. Образцы инкубировали в течение 48 часов при 28°C. По истечении времени фильтровали субстрат через бумажные фильтры и центрифугировали в течении 10 минут при 3000 об/мин. Получившийся супернатант пропускали через бактериальные фильтры с диаметром пор 0,22 мкм и исследовали на наличие бактериофагов в комбинации с индикаторными культурами.

Выделение бактериофагов

Для выделения специфических бактериофагов использовали метод агаровых слоев по Грациа с некоторыми модификациями. Для первого слоя готовили 1,5 % триптико-соевый агар, с добавлением 0,1% Сай2 и подсушивали

Рис. 1 - Отбор негативной колонии для получения чистой линии фага F-11

Рис. 2 - Отбор негативной колонии для получения чистой линии фага F-12

Рис. 3 - Отбор негативной колонии для получения чистой линии фага F-12

s ¡2 О Й

в условиях термостата при температуре 30°С. Для формирования второго слоя использовали расплавленный 0,7% трипти-ко-соевый агар с добавлением 0,1% СаС12 куда вносили исследуемый фильтрат и 18 часовую индикаторную культуру в соотношении 1:2. Посевы инкубировали при 28°С в течение 24-36 часов. Положительным результатом считали наличие на среде негативных колоний, хорошо видимых на матовом фоне глубинного роста индикаторной культуры, отрицательным - газонный рост бактериальной культуры.

Селекцию фагов проводили с помощью анализа бляшек. Фильтрат серийно разводили в фосфатном буфере (рН=7,6), смешивали с индикаторной культурой и инкубировали при 28°С в течение 24 часов. После инкубации одну изолированную негативную колонию (прозрачную, без зоны неполного лизиса, максимального размера) отбирали и элюировали в фосфатном буфере при 22°С в течение 24 часов. Процедуру повторяли 5-7 раз до получения чистых линий фагов. В этом исследовании были получены три изолята фагов, получившие названия F-11, F-12 и В-13.

Оптимизация условий выращивания бактериофагов

Для подбора оптимального значения рН устанавливали титр фагов, как упоминалось ранее, после инкубации системы фаг-бактерия на питательных средах с различными значениями рН 5, 6, 7, 8 и 9.

Для оптимизации температуры культивирования фагов с индикаторной культурой чашки инкубировали при температурах: 18, 24, 30, 36 °С. Затем оценивали титр фагов в серийных разведениях.

Чтобы оптимизировать время инкубации, чашки засеянные методом агаровых слоев, термостатировали при 28 °С в течение 12, 24, 30 и 36 часов. Оценку литической активности проводили по вышеописанному методу.

Результаты исследований Из 16 отобранных проб сточных вод 3 образца дали положительный результат на наличие фага. На рисунках 1-3 показан отбор изолированных негативных колоний для селекции и формирования чистых фаговых линий.

Титр селектированных фагов доводили до 8-10 1п (БОЕ/мл) при стандартных условиях (1:2,

-F-11

i-F-12

В-13

II

9

7

5

3

рН

Рис. 4 - Оптимизация условий роста бактериофагов по показателю pH

F-11

i-F-12

В-13

Ч 9 -ы О и

ър -J

Ъ п

3

1

10.34 —*—

18

36

24 30

Температура пулы нвнроваввя, °с:

Рис. 5 - Оптимизация условий роста бактериофагов по показателю температуры культивирования

-F-II

-F-12

В-13

11 -

9

I

О

Э£> -J

•э-

3 -

9,74

10..14 —1

10,11

18

24

30

36

Время культпппропатшя, ч

Рис. 6 - Оптимизация условий роста бактериофагов по показателю временя культивирования

pH=7, T=28 °C, t=24 ч).

Результаты эксперимента показали, что наилучшее соотношение между индикаторной культурой L. monocytogenes и изолированными

Таблица 1

Литическая активность листериозных бактериофагов

№ Название изучаемого биологического свойства Результат изучения характерных биологических свойств литических листериозных бактериофагов

F-11 F-12 B-13

1 Литическая активность, БОЕ/мл (по Грациа) при выделении 2,8х102 1,2х104 4,3х104

2 Литическая активность, БОЕ/мл (по Грациа) после 5 циклов непрерывного пассирования 1,4±0,1х108 1,3±0,1х1010 2,1±0,1х1010

3 Литическая активность (по методу Аппельмана) после пассирования 10-7 10-9 10-9

4 Спектр литического действия на культуре (по Отто) после пассирования ++ +++ +++

Таблица 2

Диапазон литического действия и специфичность листериозных бактериофагов

Род (вид) бактерий Кол-во исслед-ых штаммов Бактериофаги

F-11 F-12 В-13

% лизируемых культур Количество штаммов % лизируемых культур Количество штаммов % лизируемых культур Количество штаммов

L.monocyto-genes 14 78,5 11 71,4 10 92,8 13

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

L.ivanovii 3 - 0 - 0 - 0

L.innocua 2 - 0 - 0 - 0

L.seeligeri 2 - 0 - 0 - 0

L.welshimeri 1 - 0 - 0 - 0

L.murrayi 1 - 0 - 0 - 0

L.grayi 1 - 0 - 0 - 0

Erysipelothrix insidiosa 1 - 0 - 0 - 0

Jonesia dentrif-icans 1 - 0 - 0 - 0

Staphylococcus aureus 4 - 0 - 0 - 0

Rhodococcus equi 1 - 0 - 0 - 0

бактериофагами составляло 10:1 соответственно (MOI 0,1). Оптимальные температура и время инкубации составляли 24°C и 30 часов соответственно. Наилучший уровень рН питательной среды составлял 7. Результаты оптимизационных тестов показаны на рисунках 4-6.

Подобрав оптимальные условия роста выделенных вирулентных бактериофагов, активных в отношении бактерий вида Listeria monocytogenes, определили их литическую активность. Результаты исследований отражены в таблице 1.

Результаты изучения специфичности и

диапазона литического действия показали, что выделенные бактериофаги не способны лизировать культуры гетерологичных родов и видов. Негативные колонии формировались только на питательной среде, содержащей L. monocytogenes. Для подтверждения широкого спектра действия выделенных бактериофагов в отношении бактерий Listeria monocytogene было проведено исследование на 14 культурах. Установлено, что спектр составляет от 71,4% до 92,8%.

Результаты представлены в таблице 2.

Обсуждение

Не смотря на большое количество опубликованных статей, посвященных выделению бактериофагов для целей биоконтроля Listeria monocytogenes, следует отметить, что в нашей работе были выделены первые литические ли-стериозные бактериофаги в РФ из образцов сточных вод [18]. Наиболее важной причиной выбора этого объекта исследований для выделения специфических бактериофагов была их большая бактериальная нагрузка, присутствие различных типов бактерий в сточных водах и, как следствие, присутствие специфических бактериофагов. В этом исследовании были оптимизированы наиболее важные факторы, влияющие на рост бактериофагов и образование негативных колоний. Результаты экспериментов показали, что оптимальная температура инкубации и время роста выделенных бактериофагов составляет 24°C и 30 часов соответственно при MOI 0,1 и рН = 7. Полученные результаты сходны с выводами Marzban A. c соавт., которые установили, что наилучшие температура инкубации и время оптимального роста листериозных фагов были 37°C и 36 ч соответственно при рН 7 [19]. В представленном исследовании титр фаголиза-тов составил от 1,4±0,1х108 до 2,1±0,1х1010 БОЕ/ мл, что также согласуется с данными, полученными другими исследователями [19-20].

Результаты проведенных экспериментов

показали, что выделенные и селектированные фаги специфичны для Listeria monocytogenes. Диапазон их литического действия при этом составил от 71,4% до 92,8%.

На следующих этапах работы нами будут изучены морфология выделенных бактериофагов, их строение и лизогенный цикл.

Выводы

Проведенные исследования свидетельствуют о возможности дальнейшего использования изучаемых вирулентных бактериофагов, активных в отношении бактерий вида Listeria monocytogenes, в качестве средства обработки готовой к употреблению продукции животного и растительного происхождения с целью увеличения сроков ее хранения и профилактики пищевых отравлений.

Библиографический список

1. Low J.C. A review of Listeria monocytogenes and listeriosis / Low J.C., Donachie W. // Vet J.. - 153. - 1997. - P. 9-29.

2. George L.W. Listeriosis // Large animal internal medicine. - St Louis (MO): Mosby. - 2002. - P. 946-949.

3. Barbuddhe, S. B. Listeria as an enteroin-vasive gastrointestinal pathogen / Barbuddhe S. B., Chakraborty, T. // Molecular mechanisms of bacterial infection via the gut. - 2009. - С. 173-195

4. Dhama, K. Listeria monocytogenes infection in poultry and its public health importance with special reference to food borne zoonoses / Dhama, K., Verma, A.K., Rajagunalan, S., Kumar, A., Tiwari, R., Chakraborty, S. and Kumar, R. // Pakistan journal of biological sciences. - 16(7). - 2013. - С. 301-308.

5. OIE. Listeria monocytogenes. Chapter 2.9.7. Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. - 2014. - p. 1-18. URL: http://www.oie. int/manual-of-diagnostic-tests-and-vaccines-for-ter-restrial-animals/

6. Dhama K. et al. Listeriosis in animals, its public health significance (food-borne zoonosis) and advances in diagnosis and control: a comprehensive review //Veterinary Quarterly. - 2015. - Т. 35. - №. 4. - С. 211-235.

7. Pal M. et al. Listeriosis: an emerging food-borne disease of public health concern //Journal of Advances in Microbiology Research. - 2022. - Т. 3. - №. 2. - С. 29-33.

8. Jamali H. et al. Prevalence, antimicrobial susceptibility and virulotyping of Listeria species and Listeria monocytogenes isolated from open-air fish markets //BMC microbiology. - 2015. - Т. 15. - С. 1-7.

9. Wieczorek K., Bomba A., Osek J. Whole-genome sequencing-based characterization of Listeria monocytogenes from fish and fish production environments in Poland //International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - T. 21. - №. 24. - C. 9419.

10. Dos Santos J. S., Biduski B., Dos Santos L. R. Listeria monocytogenes: Health risk and a challenge for food processing establishments //Archives of Microbiology. - 2021. - C. 1-13.

11. Masebe R. D., Thantsha M. S. Anti-biofilm activity of cell free supernatants of selected lactic acid bacteria against listeria monocytogenes isolated from avocado and cucumber fruits, and from an avocado processing plant //Foods. - 2022. - T. 11.

- №. 18. - C. 2872.

12. Kljujev I. et al. Listeria monocytogenes-Danger for health safety vegetable production // Microbial Pathogenesis. - 2018. - T. 120. - C. 23-31.

13. Kayode A. J., Okoh A. I. Incidence and genetic diversity of multi-drug resistant Listeria monocytogenes isolates recovered from fruits and vegetables in the Eastern Cape Province, South Africa // International Journal of Food Microbiology. - 2022.

- T. 363. - C. 109513.

14. Shamloo E. et al. Importance of Listeria monocytogenes in food safety: A review of its prevalence, detection, and antibiotic resistance //Iranian journal of veterinary research. - 2019. - T. 20. - №. 4. - C. 241.

15. Bigot B. et al. Control of Listeria monocy-togenes growth in a ready-to-eat poultry product using a bacteriophage //Food Microbiology. - 2011.

- T. 28. - №. 8. - C. 1448-1452.

16. Sanlibaba P., Buzrul S. Control of Listeria monocytogenes in milk by using phage cocktail //Sci-entia Agropecuaria. - 2022. - T. 13. - №. 1. - C. 7-14.

17. Kawacka I. et al. Effectiveness of phage-based inhibition of Listeria monocytogenes in food products and food processing environments //Microorganisms. - 2020. - T. 8. - №. 11. - C. 1764.

18. Strydom A., Witthuhn C. R. Listeria monocytogenes: a target for bacteriophage biocontrol // Comprehensive reviews in food science and food safety. - 2015. - T. 14. - №. 6. - C. 694-704.

19. Marzban A., Beiranvand M., Sedighi-Khav-idak S. Isolation and Characterization of Lytic Bacteriophages from Wastewater against Listeria monocytogenes //International Journal of Medical Laboratory. - 2022.

20. Anderson B. et al. Enumeration of bacteriophage particles: Comparative analysis of the traditional plaque assay and real-time QPCR-and nano-sight-based assays //Bacteriophage. - 2011. - T. 1.

- №. 2. - C. 86-93.

ISOLATION AND OPTIMIZATION OF GROWTH CONDITIONS OF VIRULENT BACTERIOPHAGES LISTERIA

MONOCYTOGENES

Suldina E. V.1, Larionova O. S. 2 1FSBEI HE Ulyanovsk SAU 432017. Ulyanovsk, Novy Venets Boulevard, 1, tel.: 89374545651 e-mail: e.suldina2006@yandex.ru 2 FSBEI HE Vavilov University 410012.. Saratov, prospect named after Pyotr Stolypin р. 4, b.3. e-mail: larionova1@mail.ru

Keywords: Listeria, Listeria monocytogenes, listeria, listeriosis, zoonosis, infection, food pathogens, bacteriophage, bacterium.

Listeriosis is an infectious disease caused by Listeria monocytogenes, which is characterized by a high percentage of mortality. The causative agent of this important zoonosis is often isolated from animal and plant products, which indicates a direct link between human listeriosis and the circulation of L. monocytogenes in farm animals and in the environment. Bacteriophages of lytic nature have been recognized as a useful means of biocontrol of pathogens (including L. monocytogenes) in food industry. In this regard, the purpose of the research was to isolate, select and optimize the growth conditions of specific virulent bacteriophages active against L. monocytogenes. In total, 3 pure phage lines of lytic nature were isolated from 16 wastewater samples: F-11, F-12 u B-13.

The most important factors affecting the growth of bacteriophages have been optimized. The experimental results showed that the optimal incubation temperature and growth time of isolated bacteriophages is 24°C and 30 hours at MOI 0,1 and pH = 7. Phagolysate titer was from 1,4±0,1x108 to 2,1±0,1x10'0 PFU/ml (by Grazia) and from 10-7 to 109 (by Appelman). The study of the specificity and range of lytic action showed that the isolated bacteriophages lyse bacteria of the species Listeria monocytogenes within 71,4%-92,8%. and they are not able to annihilate cultures of heterologous genera and bacteria species.

The conducted studies indicate the possibility of further use of the studied bacteriophages as a means of processing fruit and vegetable and other ready-to-eat products in order to increase its shelf life and prevent food poisoning.

Bibliography:

1. Low J.C. A review of Listeria monocytogenes and listeriosis / Low J.C., Donachie W. // Vet J.. -153. -1997. - P. 9-29.

2. George L.W. Listeriosis // Large animal internal medicine. - St Louis (MO): Mosby. - 2002. - P. 946-949.

3. Barbuddhe, S. B. Listeria as an enteroinvasive gastrointestinal pathogen / Barbuddhe S. B., Chakraborty, T. // Molecular mechanisms of bacterial infection via the gut. - 2009. - C. 173-195

4. Dhama, K. Listeria monocytogenes infection in poultry and its public health importance with special reference to food borne zoonoses / Dhama, K., Verma, A.K., Rajagunalan, S., Kumar, A., Tiwari, R., Chakraborty, S. and Kumar, R. // Pakistan journal of biological sciences. -16(7). - 2013. - C. 301-308.

5. OIE. Listeria monocytogenes. Chapter 2.9.7. Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. - 2014. - p. 1-18. URL: http://www.oie.int/ manual-of-diagnostic-tests-and-vaccines-for-terrestrial-animals/

6. Dhama K. et al. Listeriosis in animals, its public health significance (food-borne zoonosis) and advances in diagnosis and control: a comprehensive review //Veterinary Quarterly. - 2015. - T. 35. - №. 4. - C. 211-235.

7. Pal M. et al. Listeriosis: an emerging foodborne disease of public health concern //Journal of Advances in Microbiology Research. - 2022. - T. 3. - №. 2. - C. 29-33.

8. Jamali H. et al. Prevalence, antimicrobial susceptibility and virulotyping of Listeria species and Listeria monocytogenes isolated from open-air fish markets //BMC microbiology. - 2015. - T. 15. - C. 1-7.

9. Wieczorek K., Bomba A., Osek J. Whole-genome sequencing-based characterization of Listeria monocytogenes from fish and fish production environments in Poland //International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - T. 21. - №. 24. - C. 9419.

10. Dos Santos J. S., Biduski B., Dos Santos L. R. Listeria monocytogenes: Health risk and a challenge for food processing establishments //Archives of Microbiology. - 2021. - C. 1-13.

11. Masebe R. D., Thantsha M. S. Anti-biofilm activity of cell free supernatants of selected lactic acid bacteria against listeria monocytogenes isolated from avocado and cucumber fruits, and from an avocado processing plant //Foods. - 2022. - T. 11. - №. 18. - C. 2872.

12. Kljujev I. et al. Listeria monocytogenes-Danger for health safety vegetable production //Microbial Pathogenesis. - 2018. - T. 120. - C. 23-31.

13. Kayode A. J., Okoh A. I. Incidence and genetic diversity of multi-drug resistant Listeria monocytogenes isolates recovered from fruits and vegetables in the Eastern Cape Province, South Africa //International Journal of Food Microbiology. - 2022. - T. 363. - C. 109513.

14. Shamloo E. et al. Importance of Listeria monocytogenes in food safety: A review of its prevalence, detection, and antibiotic resistance //Iranian journal of veterinary research. - 2019. - T. 20. - №. 4. - C. 241.

15. Bigot B. et al. Control of Listeria monocytogenes growth in a ready-to-eat poultry product using a bacteriophage //Food Microbiology. - 2011. - T. 28. - №. 8. - C. 1448-1452.

16. Sanlibaba P., Buzrul S. Control of Listeria monocytogenes in milk by using phage cocktail //Scientia Agropecuaria. - 2022. - T. 13. - №. 1. - C. 7-14.

17. Kawacka I. et al. Effectiveness of phage-based inhibition of Listeria monocytogenes in food products and food processing environments // Microorganisms. - 2020. - T. 8. - №. 11. - C. 1764.

18. Strydom A., Witthuhn C. R. Listeria monocytogenes: a target for bacteriophage biocontrol //Comprehensive reviews in food science and food safety. - 2015. - T. 14. - №. 6. - C. 694-704.

19. Marzban A., Beiranvand M., Sedighi-Khavidak S. Isolation and Characterization of Lytic Bacteriophages from Wastewater against Listeria monocytogenes //International Journal of Medical Laboratory. - 2022.

20. Anderson B. et al. Enumeration of bacteriophage particles: Comparative analysis of the traditional plaque assay and real-time QPCR-and nanosight-based assays //Bacteriophage. - 2011. - T. 1. - №. 2. - C. 86-93.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.