СИНТЕЗ БІОСУРФАКТАНТІВ БАКТЕРІЯМИ PSEUDOMONAS AERUGINOSA, ІЗОЛЬОВАНИМИ З ПОВЕРХНІ МІДІЙ ЧОРНОГО МОРЯ

Автор(и)

  • М. О. Фіногенова Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • М. Б. Галкін Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • А. С. Семенець Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • І. В. Пріщенко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • Г. С. Калєва
  • Б. М. Галкін Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • І. П. Метеліцина Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • Т. О. Філіпова Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).245317

Ключові слова:

морскі бактерії, Pseudomonas aeruginosa, біосурфактанти, суспензійні і біоплівкові культури, склад живильних середовищ

Анотація

Мета. Встановлення здатності до синтезу поверхнево-активних сполук бактерій Pseudomonas aeruginosa, ізольованих з мушель чорноморських мідій. Методи. Під час досліджень було використано кілька штамів морських Pseudomonas spp, виділених із забруднених нафтовими вуглеводнями ділянок Чорного моря: P. aeruginosa M1, P. aeruginosa M4, та P. aeruginosa PA01 як референтний штам, які вирощували у суспензійних та біоплівкових культурах у середовищах LB та Гіса. Культивування штамів Pseudomonas aeruginosa проводили при 37 °C протягом 120 і 168 годин. Ріст планктонної культури визначали спектрофотометрично при довжині хвилі 600 нм. Масу біоплівки визначали спектрофотометрично при довжині хвилі 592 нм за допомогою CV-тесту. Наявність поверхнево-активних сполук оцінювали у дроп-тесті. Кількісний вміст рамноліпідів визначали за кольоровою реакцією рамнози з орцином. Результати. Штами P. aeruginosa M1 і M4, виділені з поверхонь чорноморських мідій, синтезують на 25% і 66% більше ПАР, ніж штам PA01. Усі штами в середовищі Гіса синтезували у 10–20 разів менше рамноліпідів ніж у середовищі LB. У біоплівкових культурах спостерігається така ж залежність синтезу біосурфактанта від складу живильного середовища, що й у суспензійних культурах. За інтенсивністю продукції рамноліпідів у біоплівкових культурах досліджувані штами можна розташувати таким чином: P. aeruginosa M4 > P. aeruginosa M1 >> P. aeruginosa PA01. Висновки. Штами P. aeruginosa, виділені з Чорного моря, є більш ефективними продуцентами рамноліпідів, ніж еталонний штам P. aeruginosa PA01; Інтенсивність синтезу біосурфактантів істотно залежить від складу живильного середовища та способу вирощування.

Посилання

Lapach CN, Chubenko AV, Babich PN. Statisticheskie metodi v medikobiologicheskich issledovani-yach s ispolsovaniem Excel. – К.: Моrion. – 2001. – 260 p. (in Russian)

Alyousif NA, Luaibi YYYA, Hussein W. Distribution and molecular characterization of biosurfactant-producing bacteria. Biodiversitas. 2020;21:4034-4040. https://doi.org/10.13057/biodiv/d210914

Banat IM, Satpute SK, Cameotra SS, Patil R, Nyayanit NV. Cost effective technologies and renewable substrates for biosurfactants production. Front Microbiol. 2014;5: 697. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00697

Bedi B, Maurice NM, Sadikot RT. Microarchitecture of Pseudomonas aeruginosa biofilms: A biologi-cal perspective. Biomed Biotechnol. 2018;2:227-236. doi: 10.4103/bbrj.bbrj_98_1

Chakraborty J, Das S. Characterization of the metabolic pathway and catabolic gene expression in biphenyl degrading marine bacterium Pseudomonas aeruginosa JP–11. Chemosphere. 2016;144:1706–1714. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.10.059

Christensen GD, Simpson WA, Younger JJ et al. Adherence of coagulase-negative Staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of Staphylococci to medical devic-es. J Clin Microbiol. 1985;22: 996-1006. doi: 10.1128/jcm.22.6.996-1006.1985

Copley J. All at sea. Nature. 2002;415: 572. https://doi.org/10.1038/415572a

Cugini C, Morales DK, Hogan DA. Candida albicans produced farnesol stimulates Pseudomonas quinolone signal production in LasR-defective Pseudomonas aeruginosa strains. Microbiology. 2010;156:3096– 3107. doi: 10.1099/mic.0.037911-0

Dang NP, Landfald B, Willassen NP. Biological surfaceactive compounds from marine bacteria. Envi-ron Technol. 2016;37:1151-1158. doi: 10.1080/09593330.2015.1103784

Darvishi P, Ayatollahi S, Mowla D. Biosurfactant production under extreme environmental condi-tions by an efficient microbial consortium, ERCPPI–2. Colloids Surf B Biointerfaces. 2011;84:292-300. doi: 10.1016/j.colsurfb.2011.01.011

Fracchia L, Cavallo М. Biosurfactants and bioemulsifiers biomedical and related applications – Pre-sent status and potential. In book: Biomedical Science, Engineering and Technology. 2012;10: 325-370. doi: 10.5772/23821

Jain DK, Collins-Thompson DL, Lee H, Trevors JT. A drop-collapsing test for screening surfactant-producing microorganisms. J Microbiol Methods. 1991;13: 271–279. https://doi.org/10.1016/0167-7012(91)90064-W

Koch AK, Kappeli O, Fiechter A, Reiser R. Hydrocarbon assimilation and biosurfactant productionin Pseudomonas aeruginosa mutants. J Bacterial. 1991;173: 4212–4219. doi: 10.1128/jb.173.13.4212-4219.1991

Koim-Puchowska B, Kłosowski G, Drózdz-Afelt JM, Mikulski D, Zielinska A. Influence of the Medi-um Composition and the Culture Conditions on Surfactin Biosynthesis by a Native Bacillus subtilis natto BS19 Strain. Molecules. 2021; 26: 2985. doi:10.3390/molecules26102985

Mahto KU, Das S. Whole genome characterization and phenanthrene catabolic pathway of a biofilm forming marine bacterium Pseudomonas aeruginosa PFL-P1. Ecotoxicology and Environmental Safe-ty. 2020;206: 111087. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111087

Maier RM. Biosurfactants: evolution and diversity in bacteria. Adv. Appl. Microbiol. 2003;52:101-121. doi:10.1016/s0065-2164(03)01004-9

Nurfarahin AH, Mohamed MS, Phang LY. Culture Medium Development for Microbial-Derived Sur-factants Production – An Overview. Molecules. 2018;23: 1049; doi:10.3390/molecules23051049

Tripathi L, Irorere VU, Marchant R, Banat IM. Marine derived biosurfactants: a vast potential future resource. Biotechnol Lett. 2018;40: 1441–1457. doi: 10.1007/s10529-018-2602-8

Valentini M, Lapouge K. Catabolite repression in Pseudomonas aeruginosa PA01 regulates the uptake of C4-dicarboxylates depending on succinate concentration. Environ Microbiol. 2013;15:1707–1716. doi: 10.1111/1462-2920.12056

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-19

Номер

Розділ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПРАЦІ