Бактериальные экзополисахариды и их использование в биотехнологии реферат
Обновлено: 04.07.2024
Экзополисахариды (exopolysaccharide)
[греч. exo — вне, снаружи, poly — много, многое и sakcharon — сахар] — высокомолекулярные полимеры, состоящие из остатков сахара (см. Полисахариды), которые секретируются микроорганизмами в окружающую их среду. Они служат барьером между клетками и окружающей средой, являются резервуаром, выполняя протекторную роль против высушивания и предотвращая стрессы в экстремальных условиях; Э. выполняют роль саморегуляторов процессов роста и развития. Наиболее известный Э. — ксантан, который используется в качестве добавки, улучшающей качество самых различных продуктов, а также в разнообразных технологических операциях (повышение нефтедобычи, буровые работы, повышение урожайности, в пищевой, фармацевтической и косметической промышленностях и т. д.).
Полисахариды, находящиеся снаружи от клеточной стенки; по физическим свойствам экзополисахариды делятся на капсулы и слизи. Когда экзополисахариды относительно прочно связаны с клеточной стенкой, говорят о капсулах; если же связь непрочная, говорят о слизи (см. также декстран и леваны).
Экзополисахариды - биологически-активное вещество пробиотических препаратов и влияние на него анитибиотиков
Проблема микроэкологии кишечника в последние годы привлекает большое внимание врачей. Применение пробиотиков приводит к увеличению числа молочнокислых бактерий, естественных обитателей кишечника. Исследователей привлекает разработка продуктов питания с использованием в качестве биодобавки живых культур микроорганизмов, так называемых пробиотических продуктов. Стратегия в создании этих продуктов направлена прежде всего на заполнение физиологической потребности организма человека в отдельных биологически активных веществах. Производительность процесса при производстве пробиотика определяется наибольшим выходом в конечном продукте жизнеспособных клеток бацилл и количеству биологически активных веществ, среди которых одними из важнейших являются экзополисахариды (ЭПС) - стимуляторы защитных реакций организма. Экзополисахариды бактерий рода Bacillus, особенно, которые культивируются в глубинных условиях, входящих в состав биопрепаратов (например, биоспорин) и могут в комплексе оказывать стимулирующие защитные реакции воздействия, наряду с антимикробным эффектом усиливает терапию вообще. Экзополисахариды также играют определенную роль в поддержании условий, благоприятных для продуцента. Они защищают клетки от фагоцитов, амебной инфекции и фагов, препятствует высушиванию клеток и денатурации белка. Некоторые экзополисахариды используются их продуцентами в качестве источника углерода.
Данная работа посвящена изучению влияния антибиотиков (различной концентрации) на секрецию микроорганизмами экзополисахаридов в культуральную жидкость. В качестве антибиотика был использован каномицин с концентрациями: Ск = 0 г / мл, С1 = 0,0007 г / мл, С2 = 0,002 г / мл, С3 = 0,006 г / мл. После инкубации на МПА суспензию культивировали глубинным путем на мясо-пептонном бульоне, 3 суток при 37оС и рН=7. По окончании культивирования биомассу определяли нефелометрическим путем на ФЭК - 56. Экзополисахариды выделяли из культуральной жидкости после отделения клеток с помощью фильтра, их осаждали 96% этиловым спиртом (Егорова, 1976).
В ходе опыта было обнаружено, что любые концентрации антибиотика подавляют рост биомассы и образование экзополисахаридов, при добавлении антибиотика в концентрации С3 = 0,006 г / мл вообще не образовалось биомассы, а соответственно и экзополисахаридов (рисунок).
Рисунок – Динамика выделения экзополисахаридов при добавлении антибиотика каномицина
Источник: Ляпустіна О. В. Екзополісахариди – біологічно-активна речовина пробіотичних препаратів та вплив на неї антибіотиків / О. В.Ляпустіна, І. М.Зубарева, І. С. Федорова // Биотехнология. Образование. Наука. Практика: сборник тезисов ІІІ Всеукраинской научно практической конференции с международным участием(Харьков, 18 – 20 октября 2006г.) – Харьков, 2006. – С. 119.
ИЗУЧЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДОВ МОЛОЧНОКИСЛЫМИ БАКТЕРИЯМИ
Девятайкина Е.Н., Змеева О. А.
В последние годы повысился интерес к вязким закваскам, вырабатывающим экзополисахариды, способные повышать вязкость и влагоудерживающую способность сгустка. Данные закваски в процессе ферментации образуют естественные загустители, которые могут заменить стабилизаторы растительного и животного происхождения.
Молочнокислые бактерии, образующие экзополисахариды, улучшают реологические свойства и текстуру ферментированных молочных продуктов.
Исходя из вышесказанного, представилось целесообразным исследовать образование экзополисахаридов молочнокислыми бактериями. Объектом исследования являлись молочнокислые бактерии Leuconoctoc mesenteroides и сливочный стрептококк Lactococcus lactis subsp. сremoris.
Для культивирования бактерий Leuconoctoc mesenteroides использовали среду с молочной сывороткой и сахарозой. Исследования показали, что на данной питательной среде молочнокислые бактерии Leuconostoc mesenteroides образуют значительное количество декстрана (16,83±0,12 г/л) на четвертые сутки культивирования.
Для культивирования сливочного стрептококка Lactococcus lactis subsp. сremoris использовали стерилизованное молоко и среду на основе осветленной молочной сыворотки. Обнаружено, что экзополисахариды бактерий Lactococcus lactis subsp. сremoris начинают образовываться с первых часов роста и их максимальное количество накапливается в среде в стационарную фазу роста и составляет 186±21 мг/л. Такое низкое количество экзополисахаридов сливочного стрептококка конечно несопоставимо с количеством декстрана, образуемого бактериями L. mesenteroides. В результате изучения органолептических и физико-химических свойств кисломолочного продукта, полученного в результате культивирования сливочного стрептококка на обезжиренном стерилизованном молоке, продукт характеризовался высоким качеством, а именно хорошими органолептическими свойствами, достаточно высокой вязкостью- 4,93+0,09 пуаз. Таким образом, показано, что даже такие низкие концентрации экзополисахаридов бактерий Lactococcus lactis subsp. сremoris оказывают существенное влияние на органолептические и реологические свойства продукта. При этом следует учитывать влияние этих полисахаридов на здоровье человека, а именно их противоопухолевое, холестеринпонижающее, иммуномодулирующее и пробиотическое действие.
Артюхова С.И. 1 Моторная Е.В. 1
1 Омский государственный технический университет
Одним из перспективных направлений пищевой биотехнологии является использование молочнокислых бактерий, синтезирующих экзополисахариды (ЭПС) в технологии производства биопродуктов для функционального питания. Особый интерес к ЭПС-синтезирующим микроорганизмам обусловлен тем, что на Международном уровне молочнокислым бактериям, которые используются in situ, присвоен статус безопасности – GRAS, что подтверждает возможности применения этих микроорганизмов в производстве безопасных продуктов питания. ЭПС молочнокислых бактерий могут придавать пище функциональные свойства и полезное оздоровительное воздействие. Это направление особенно перспективно в связи задачей обеспечения населения необходимым количеством биологически полноценных, натуральных, экологически чистых пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям науки о питания [1, 2].
В настоящее время качество и безопасность пищевых биопродуктов является одним из основных условий сохранения здоровья населения России. При производстве биопродуктов в промышленности существует проблема предотвращения инфицирования бактериофагами стартовых культур молочнокислых бактерий, которые используются на биопредприятиях. Согласно литературным данным, экзополимерная капсула штаммов молочнокислых бактерий является фактором, участвующим в механизме резистентности клетки к адгезии фаговых частиц, выполняя защитную функцию клетки от лизиса бактериофагов. Следовательно, используя ЭПС-штаммы молочнокислых бактерий можно повысить устойчивость стартовых культур к бактериофагам.
Существует мнение различных ученых о том, что ЭПС-штаммы молочнокислых бактерий обладают повышенной устойчивостью к агрессивной среде благодаря наличию экзополисахаридной капсулы, которая, вероятно служит связующим звеном при их заселении и адгезии в кишечнике. Таким образом, это свойство повышает вероятность накопления таких штаммов молочнокислых бактерий в пищеварительном тракте человека.
Полисахариды способны проявлять такие лечебно-профилактические свойства, как противоязвенная активность, снижать содержание холестерола в крови, выступать в качестве активных антагонистов против раковых клеток, способствовать снижению давления при гипертонии. Экзополисахариды, продуцируемые молочнокислыми бактериями, интенсифицируют процесс ферментации молока, сокращая время образования сгустка, улучшают реологические свойства и текстуру ферментированных молочных биопродуктов, а также стимулируют рост самих бактерий и синтез ими других полезных метаболитов (аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов). ЭПС выполняют функции саморегуляторов процессов роста и размножения микроорганизмов, служат барьером между клетками и окружающей средой, обеспечивают адаптацию в различных экстремальных условиях, защищают клетки от фагов, препятствуют высушиванию клеток, повреждениям при заморозке и денатурации белка, а некоторые ЭПС используются их продуцентами и в качестве источника углерода.
Биопродукты на основе микробных консорциумов обладают большей устойчивостью к неблагоприятным факторам среды и более высокой биохимической активностью по сравнению с заквасками, приготовленными с использованием чистых культур. Поэтому актуальным и целесообразным является получение биопродуктов на основе микробных консорциумов отечественных штаммов молочнокислых бактерий, синтезирующих ЭПС, внесение которых будет способствовать наибольшему сохранению полезных природных свойств получаемых биопродуктов, их конкурентоспособности при заданных показателях качества и безопасности.
Библиографическая ссылка
Артюхова С.И., Моторная Е.В. ОБ АКТУАЛЬНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БИОПРОДУКТОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ, СИНТЕЗИРУЮЩИХ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДЫ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 5-1. – С. 76-76;
URL: Для просмотра ссылок Вы должны быть авторизованы на форуме. (дата обращения: 07.09.2016).
Оценка токсичности экзополисахаридов. Влияние лаксаранов на микрофлору толстого кишечника крыс в норме и при стрессах; процесс фагоцитоза бактерий и синтез провоспалительных цитокинов. Ранозаживляющие свойства лаксаранов и пленок, созданных на их основе.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.06.2018 |
| Размер файла | 342,0 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Характеристика биологической активности экзополисахаридов бактерий рода Lactobacillus и перспективы их использования
Правдивцева Мария Ивановна
1. Общая характеристика работы
Актуальность темы. Среди самых распространенных биополимеров в природе особое место занимают полисахариды (гликаны) различного происхождения: животного, растительного, микробного (Zhang, Bishop, Kupferle, 1998; Flemming, Wingender, 2001). Данные биополимеры многообразны по строению, локализации в клетках, по своим физико-химическим и биологическим свойствам. Особенно разнообразны полисахариды, синтезируемые микроорганизмами. Микробные экзополисахариды являются объектом интенсивных исследований вследствие их важного значения в строении и метаболизме микроорганизмов. К настоящему времени известно достаточно много микроорганизмов, способных продуцировать экзополисахариды. Среди бактериальных экзополисахаридов значительное внимание уделяется экзополисахаридам молочнокислых бактерий (Sandford, Cottrell, Pettitt, 1984; Sikkema, Oba, 1998; Degeest, Vaningelgem, Vuyst, 2001; Korakli et al., 2001; Bergmaier, Champagne, Lacroix, 2003; Champagne, Gardner, Lacroix, 2007; Полукаров, 2009 и др.). В то же время роль их в живых организмах не является до конца известной. Для обоснования применения экзополисахаридов молочнокислых бактерий в медико-биологической практике, ветеринарии, пищевой промышленности необходимы знания об их биологической активности. В связи с этим исследования, посвященные изучению биологической активности экзополисахаридов молочнокислых бактерий рода Lactobacillus различных штаммов, являются актуальными и могут иметь значительный научный интерес и прикладное значение.
Цель работы - характеристика биологической активности экзополисахаридов молочнокислых бактерий рода Lactobacillus - лаксаранов 1596, 1936, Z и обоснование их практического применения.
1. Оценить токсичность экзополисахаридов L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596 (лаксаран 1596), L. delbrueckii B-1936 (лаксаран 1936) и L. delbrueckii ssp. bulgaricus (лаксаран Z) на биотест-объектах Colpoda steinii.
2. Выявить влияние лаксаранов 1596, 1936 и Z на микрофлору толстого кишечника крыс в норме и при различных видах стресса (иммобилизационный, холодовой и этаноловый).
3. Оценить влияние лаксаранов 1596, 1936 и Z на фагоцитарную активность макрофагов белых мышей при фагоцитозе S. aureus 209-P.
4. Исследовать продукцию цитокинов альвеолярными и перитонеальными макрофагами экспериментальных животных в процессе фагоцитоза in vitro S. aureus 209-Р на фоне действия in vivo лаксаранов 1596, 1936 и Z.
5. Оценить ранозаживляющие свойства лаксаранов 1596, 1936, Z и пленок, созданных на их основе.
6. Исследовать антимикробную активность лаксаранов 1596, 1936 и Z в отношении некоторой сапрофитной микрофлоры (Escherichia coli 01, Staphylococcus aureus 209-P, Pseudomonas aeruginosa АТСС 27533, Candida albicans 130).
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование биологической активности экзополисахаридов L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596 (лаксаран 1596), L. delbrueckii B-1936 (лаксаран 1936) и L. delbrueckii ssp. bulgaricus (лаксаран Z). На биотест-объектах C.steinii показано отсутствие их токсичности в концентрации 0, 06 г/кг. Установлена способность лаксаранов 1596, 1936, Z нормализовать кишечную микрофлору в условиях стресса; стимулировать рост некоторых молочнокислых бактерий и подавлять рост энтеропатогенной кишечной палочки и стафилококков в толстом кишечнике при иммобилизационном, холодовом и этаноловом стрессах. Впервые показано in vitro, что введение лаксаранов 1596, 1936, Z in vivo в организм мышей способствует увеличению числа активных макрофагов и завершению процесса фагоцитоза. Введение лаксаранов 1596, 1936 и Z в организм мышей стимулирует синтез провоспалительных цитокинов в разное время процесса фагоцитоза S. aureus 209-P (30 мин, 1 ч, 6 ч). Выявлена способность лаксаранов ускорять заживление ранений резаного типа у крыс. В условиях in vitro исследована антимикробная активность лаксаранов 1596, 1936, Z в отношении некоторой сапрофитной микрофлоры (Escherichia coli 01, Staphylococcus aureus 209-P, Pseudomonas aeruginosa АТСС 27533, Candida albicans 130). Показано, что лаксараны 1596, 1936, Z в количестве 0,06 г на 1 кг сырья улучшают структурно-механические, физико-химические, микробиологические и органолептические свойства сыровяленой колбасы.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Экзополисахариды L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596, L. delbrueckii B-1936 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus не являются токсичными в концентрации 0,06 г/кг.
2. Экзополисахариды L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596, L. delbrueckii B-1936 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus стимулируют рост некоторых молочнокислых бактерий и подавляют количество энтеропатогенной кишечной палочки и стафилококков в толстом кишечнике в условиях иммобилизационного, холодового, этанолового стрессов.
3. Экзополисахариды L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596, L. delbrueckii В-1936 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus в концентрации 0,006 г/мл, стимулируют фагоцитарную активность макрофагов белых мышей и влияют на продукцию основных провоспалительных цитокинов ИЛ-1б и ФНО-б перитонеальными и альвеолярными макрофагами, способствуя активации факторов естественной резистентности.
4. Экзополисахариды L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596, L. delbrueckii В-1936 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus приводят к более быстрому заживлению ранений резаного типа у экспериментальных животных (крыс), в большей степени лаксаран Z; проявляют in vitro антимикробную активность в отношении некоторой сапрофитной микрофлоры (E. coli 01, S. aureus 209-P, P. aeruginosa АТСС 27533 и C. albicans 130).
5. Экзополисахариды L. delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596, L. delbrueckii В-1936 и L. delbrueckii ssp. bulgaricus при добавлении в рецептуру сыровяленых колбас (0,06 г на 1 кг сырья) улучшают их структурно-механические, физико-химические, микробиологические и органолептические свойства.
Личный вклад соискателя состоит в подготовке и проведении экспериментальных исследований на всех этапах диссертационной работы, интерпретации полученных результатов, участии в подготовке публикаций.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, из них 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
2. Собственные исследования
Объект, материалы и методы исследований
В работе использовали экзополисахариды Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii B-1596 (лаксаран 1596), L. delbrueckii B-1936 (лаксаран 1936) и L. delbrueckii ssp. bulgaricus (лаксаран Z), выделенные по методу А. Welman (2003) в модификации Е.В. Полукарова (2009).
Для выращивания молочнокислых бактерий использовали среду А. Welman с соавт. (2003), которая состояла из (г/л): лактозы - 20,0; дрожжевого экстракта - 5,0; гидролизата казеина - 20,0; K2HPO4 - 2,0; MgSO4·7H2O - 0,1; MnSO4·4H2O - 0,05; цитрата аммония - 2,0; ацетата натрия - 5,0; твин-80 - 1,0 мл/л и гидролизованное молоко; для стафилококков - желточно-солевой агар, для эшерихий - Эндо (Голубева, 1985), для псевдомонад - Плоскирева, для сальмонелл - Висмут-сульфит агар, для грибов - Сабуро (Лабинская, 1978).
Определение токсичности проводили по стандартной экспресс-методике определения общей токсичности с использованием простейших в качестве биотест-объектов C. steinii (Виноходов, 1995; Виноходов, Пожаров, 2006).
Иммобилизационный стресс моделировали путем фиксирования животных (крыс) на спине с использованием мягкой лигатуры в течение 10 минут, холодовой стресс - путем помещения крыс на лед на 10 минут; этаноловый стресс с помощью зонда вводили 1 мл 25 % раствора этилового спирта в желудок крыс.
Альвеолярные макрофаги (АМФ) выделяли из лёгких, а перитонеальные (ПМФ) из брюшной полости мышей по общепринятым методикам (Кондратьева, Воробьёва, Буракова, 2001). Активность процесса фагоцитоза, индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) и индекс активации киллинга (ИАК) вычисляли по общепринятым методикам (Клаус, 1990; Кондратьева, Самуилова, 2001) в условиях in vitro.
Ранозаживляющие свойства лаксаранов и плёнок, созданных на основе лаксаранов, определяли на модели резаных ран самок белых беспородных крыс. Животные были поделены на группы: контрольные животные, ранения которых не обрабатывали и опытные животные, которым на ранение наносили 50 мкл лаксарана 1596, либо лаксарана 1936, либо Z (0,06 г/кг). Животных контрольной и опытных групп в первые сутки эксперимента фиксировали на специальных планшетах и под эфирным наркозом в межлопаточной области наносили с помощью скальпеля параллельные резаные линейные раны спины длиной до 1 см (Брайловская, 2009).
Антимикробную активность лаксаранов 1596, 1936, Z и плёнок, приготовленных на основе данных лаксаранов, изучали методом диффузии в агар (Лабинская, 1978).
Статистический анализ результатов проводили по стандартным методикам (Воробьев, Елсуков, 1989). Использовали параметрический t-критерий Стъюдента, достоверными считали различия при вероятности ошибки р0,05.
3. Результаты исследований и их обсуждение
Оценка токсичности лаксаранов на биотест-объекте Colpoda steinii
Биоанализ токсичности лаксаранов 1596, 1936 и Z в концентрации 0,06 г/кг проводили, используя в качестве индикаторного организма инфузории - C.steinii. При микроскопировании простейших в контрольной группе наблюдали, что их количество (30 особей) на протяжении всего времени эксперимента (15 минут) не изменялось. Движение инфузорий было равномерным, передвигались они со скоростью 2 мм/с, морфология их не изменялась. При добавлении лаксарана 1596 и 1936 (в концентрации 0,06 г/кг) к взвеси инфузорий в первые минуты наблюдали нарушение координации движения инфузорий, они начинали двигаться быстрее (2,5 мм/с), через 10 мин движение простейших приходило в норму и в дальнейшем их поведение не отличалось от движения и скорости инфузорий в контроле. При добавлении лаксарана Z к простейшим в такой же концентрации было замечено, что инфузории двигались медленнее (1,5 мм/с), чем в группах с лаксаранами 1596 и 1936. . При этом инфузории сохраняли жизнеспособность, морфология их не изменялась, только движение ресничек было замедлено в первые минуты эксперимента, через 5 минут их поведение не отличалось от поведения инфузорий в контрольной группе.
Таким образом, так как гибели инфузорий по истечении 15 минут не происходило и все они сохраняли свою подвижность, все исследуемые лаксараны, согласно ГОСТ 13496.7 - 97, можно отнести к нетоксичным соединениям.
Изучение влияния лаксаранов на микрофлору толстого кишечника крыс в норме и при различных видах стресса
Изучали влияние лаксаранов на микрофлору толстого кишечника крыс при ректальном введении 200 мкл лаксаранов в норме и при различных видах стресса (иммобилизационный, холодовой, этаноловый) (табл. 1-3).
Таблица 3 - Влияние лаксарана 1596 и действие различных видов стресса на микрофлору толстого кишечника крыс
Человечество с давних времен стремилось использовать богатство океана как в качестве сырья, так и в качестве источника новых лекарственных формул. Более 90% океанической биомассы морей и океанов составляют микроорганизмы и микроводоросли - они являются важной составной частью морских экосистем. Древнейшая на земле экосистема океана имеет своеобразную микробиоту (микрофлору), которая отличается от микробиоты суши.
Экстремальные условия существования морских микроорганизмов в условиях высоких или низких температур, высокого давления и отсутствия света привели к развитию у них уникального метаболизма. И в настоящее время морские микроорганизмы рассматриваются как источник необычных по химическому строению природных соединений, обладающих богатейшим фармацевтическим потенциалом. Важное место среди продукции, секретируемой морскими микроорганизмами, занимают экзополисахариды (ЭПС –EPS).
Экзополисахариды – это высокомолекулярные полимеры, состоящие из остатков сахаров, которые секретируются микроорганизмами в окружающую их среду и могут служить барьером между клетками и окружающей средой, а также для прикрепления к твёрдым поверхностям. Они являются резервуаром, выполняя протекторную роль против высушивания и предотвращая стрессы в экстремальных условиях; выполняют роль саморегуляторов процессов роста и развития.
Экзополисахариды отличаются большим разнообразием структурных комбинаций, обусловливающих уникальные индивидуальные биологические свойства. Лабораторные и клинические исследования доказали антиоксидантные, иммуномоделирующие и противоопухолевые свойства экзополисахаридов. Учитывая широкий спектр фармакологической активности и низкой токсичности, данные соединения рассматриваются в качестве активных субстанций в производстве лекарственных и косметических препаратов.
На сегодняшний день мировые производители косметического сырья создают запатентованные активы на основе экзополисахаридов из идентифицированных планктонных микроорганизмов путем биотехнологического культивирования и современной системы очистки. В итоге получают 100% натуральные и чистейшие молекулы.
Abyssine, LANACITYN, ANTARCTICIN, VENUCEANE, EPS Seafill, EPS XMF - и это далеко неполный перечень запатентованных и применяемых в косметических препаратах комплексов на основе экзополисахаридов.
Если Вы являетесь косметологом, рекомендуем пройти регистрацию и после нашего подтверждения Вам станет доступна дополнительная профессиональная информация.
Изучены биологические свойства экзополисахарида (ЭПС) бактерии Ancylobacter abiegnus Z-0056 (анцилана). Исследовано влияние ЭПС на микроорганизмы естественного местообитания Ancylobacter abiegnus (Singulisphaera mucilaginosa Z-0071, Xanthobacter xylophilus Z-0055) и на тест-штаммы микроорганизмов (Pseudomonas aeruginosa 27533, Escherichia coli 01, Staphylococcus aureus 209, Bacillus cereus 8035, Candida albicans 230). Показано, что исследуемый экзополисахарид в концентрации 1 г/л оказывает положительное влияние на рост некоторых бактерий, в том числе и продуцента – Ancylobacter abiegnus Z-0056. Исследовали влияние ЭПС на клетки инфузорий Colpoda stenii [5] и лабораторных животных (белые мыши). Согласно полученным данным, можно предположить, что бактерии A. abiegnus Z-0056 продуцируют экзополисахарид с целью защиты от поедания простейшими, а также как запасное питательное вещество.
1. Башенина Н.В. Руководство по содержанию и разведению новых в лабораторной практике видов мелких грызунов. – М.: Изд–во Московского ун–та, 1975. – 166 с.
2. Беседнова Н.Н., Иванушко Л.А., Звягинцева Т.Н., Елякова Л.А. Иммунотропные свойства 1→3; 1→6–β–D–глюканов // Антибиотики и химиотерапия. – 2000. – №2. – С. 37–44.
3. Бухарова Е.Н. Экзополисахарид Paenibacillus polymyxa 88А: получение, характеристика и перспективы использования в хлебопекарной промышленности: дисс.… канд. биол. наук. – Саратов, 2004. – 189 с.
4. Бухарова Е.Н., Кичемазова Н. В., Бухарова И.А., Суровцова И.В., Карпунина Л.В. Исследование биологических свойств экзополисахарида Xanthobacter xylophilus// Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2013. – №2. – С. 11–14.
6. Денисова М. Н., Рысмухамбетова Г. Е., Бухарова Е. Н., Суровцова И. В., Карпунина Л.В Изучение влияния экзополисахарида Xanthomonas campestris на организм лабораторных животных //Биотехнология: реальность и перспективы в сельском хозяйстве: мат. Межд. науч.–практ. конф. (28–29 января 2013 г.). – Саратов, 2013. – С. 184–185.
7. Ермольева З.В., Вайсберг Г.Е. Стимуляция неспецифической резистентности организма и бактериальные полисахариды. – М.: Медицина, 1976. – 184 с.
8. Зайчикова М.В., Берестовская Ю.Ю., Васильева Л.В. Диссипотрофные бактерии ксилотрофного сообщества в пресноводных экосистемах //Актуальные аспекты современной микробиологии: V Молодежная школа–конференция с международным участием. – М., 2009. – С. 77–78.
9. Кесарева Е.А., Денисенко В.Н. Клиническая интерпретация биохимических показателей сыворотки крови собак и кошек. – М.: КолосС, 2011. – 28 с.
10. Карпунина Л.В., Мельникова У.Ю., Суслова Ю.В., Мухачева Е.С., Игнатов В.В. Бактерицидные свойства лектинов азотфиксирующих бацилл //Микробиология. – 2003. – Т. 72, № 3. –С. 343–347.
13. Руководство по медицинской микробиологии. Общая санитарная микробиология. Книга 1; под ред. А. С. Лабинской, Е.Г. Волиной. – М.: БИНОМ; – 2008.–1080 с.
14. Arena A., Maugeri T.L., Pavone B., Iannello D., Gugliandolo C., Bisignano G. Antivirial and immunoregulatory effect of a novel exopolysaccharide from a marine thermotolerant Bacillus licheniformis // Int. Immunopharmacol. – 2006. – V. 6. – P. 8–13.
В последние годы экзополисахариды микробного происхождения привлекают внимание многих исследователей. Микробные ЭПС находят применение в ветеринарии, медицине, фармацевтической, пищевой, химической, нефтедобывающей и других отраслях, поскольку обладают широким спектром физико–химических, функционально–технологических и биологических свойств [2, 13, 14]. В связи с этим поиск новых продуцентов микробного происхождения и всестороннее их изучение представляется актуальной задачей в современной микробиологии и биотехнологии.
Целью работы явилось изучение некоторых биологических свойств ЭПС Ancylobacter abiegnus Z–0056.
Материалы и методы исследований
Объектом исследований явился экзополисахарид, впервые выделенный из культуральной жидкости диссипотрофной бактерии Ancylobacter abiegnus Z – 0056, названный нами анциланом [11]. Бактерии Ancylobacter abiegnus Z – 0056 были предоставлены сотрудниками лаборатории реликтовых микробных сообществ Института микробиологии имени С.Н. Виноградского РАН [8]. Этот микроорганизм выделен из ультрапресных кислых дистрофных вод гниющей древесины ели Северных болот России. Диссипотрофы вносят весомый вклад в круговорот углерода в экосистеме. Они участвуют в начальной стадии разложения древесины, где концентрация легкодоступных питательных веществ невысока [8].
ЭПС выделяли по общепринятой методике [3] в нашей модификации.
Влияние ЭПС на рост бактерий и грибов изучали методами серийных разведений и диффузии в агар [10,14]. Для проведения эксперимента использовали культуры бактерий сходных местообитаний: Singulisphaera mucilaginosa Z – 0071 и Xanthobacter xylophilus Z – 0055, полученные из лаборатории реликтовых микробных сообществ Института микробиологии имени С.Н. Виноградского РАН [8], а также тест–штаммы бактерий Pseudomonas aeruginosa 27533, Escherichia coli 01, Staphylococcus aureus 209, Bacillus cereus 8035 и грибов Candida albicans 230, полученные из музея микроорганизмов кафедры микробиологии, биотехнологии и химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова.
Токсичность ЭПС определяли по влиянию на клетки инфузорий Colpoda stenii [5] и лабораторных животных (белые мыши). Инфузории и мыши были получены из Пензенской областной ветеринарной лаборатории.
Читайте также: