ВИДІЛЕННЯ БАКТЕРІЙ З МІСЦЯ ХАРЧОВОЇ І ГНІЗДОВОЇ АКТИВНОСТІ LARUS DOMINICANUS (О. ГАЛІНДЕЗ, МОРСЬКА АНТАРКТИКА) ТА ЇХНЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Автор(и)

  • С. Я. Комплікевич Львівський національний університет імені Івана Франка, Ukraine
  • О. Д. Масловська Львівський національний університет імені Івана Франка, Ukraine
  • Т. Б. Перетятко Львівський національний університет імені Івана Франка, Ukraine
  • О. М. Мороз Львівський національний університет імені Івана Франка, Ukraine
  • І. Ю. Парнікоза Національний антарктичний центр МОН України, Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Національний університет "Києво-Могилянська академія", Ukraine
  • С. О. Гнатуш Львівський національний університет імені Івана Франка, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).245440

Ключові слова:

антарктичні мікроорганізми, Pedobacter sp., Pseudarthrobacter sp., екзополісахариди, галофіли, ензиматична активність

Анотація

Метою роботи було дослідити чисельність різних груп мікроорганізмів у зразках ґрунту з місця харчової і гніздової активності Larus dominicanus (острів Галіндез, Морська Антарктика) та охарактеризувати фізіолого-біохімічні властивості виділених мікроорганізмів. Методи. У роботі використовували стандартні мікробіологічні і біохімічні методи досліджень (культуральний, методи мікроскопування, визначення ензиматичної активності). Хромосомну ДНК виділяли методом м’якого лізису. Ген 16 S рРНК ампліфікували із використанням універсальних праймерів 27F і 1492R. Ідентифікацію ізолятів проводили на основі визначення послідовності гена 16 S рРНК і фізіолого-біохімічних властивостей. Результати. Встановлено чисельність різних груп мікроорганізмів у зразках ґрунту з місця харчової і гніздової активності Larus dominicanus (острів Галіндез, Морська Антарктика). Виділено 74 ізоляти бактерій. Ізолят 2U-K-37, виділений з верхнього шару ґрунту, та ізолят 2B-K-54, виділений з глибини 2–5 см, характеризувались амілазною, ліпазною, фосфоліпазною, протеазною активностями, здатністю утворювати екзополісахариди. Їх ідентифікували за результатами секвенування гена 16 S рРНК та фізіолого-біохімічними властивостями як Pedobacter sp. 2U-K-37 та Pseudarthrobacter sp. 2B-K-54. Висновки. У зразках ґрунту з місця харчової і гніздової активності Larus dominicanus найбільш чисельними були мікроорганізми, які метаболізують нітроген органічних сполук. Менше було оліготрофів і мікроорганізмів, які метаболізують нітроген неорганічних сполук. Чисельність мікроорганізмів у зразках з поверхні ґрунту і нижчих шарів статистично відрізнялась. Виділені й ідентифіковані облігатно психрофільний штам Pedobacter sp. 2U-K-37 і психротолерантний штам Pseudarthrobacter sp. 2B-K-54 є помірними галофілами, які здатні гідролізувати крохмаль, желатин, твін-20 і синтезувати екзополісахариди.

Посилання

Hudz’ SP, Hnatush SO, Yavorska HV, Bilinska IS, Borsukevych BM Praktykum z mikrobiolohii [Guidebook on microbiology]. – Lviv: Vyd. tsentr LNU imeni Ivana Franka. – 2014. –. 436 p. (in Ukrainian)

Arenas FA, Pugin B, Henríquez NA, Arenas-Salinas MA, Díaz-Vásquez WA, Pozo MF, Muñoz CM, Chasteen TG, Pérez-Donoso JM, Vásquez CC. Isolation, identification and characterization of highly tellurite-resistant, tellurite-reducing bacteria from Antarctica. Polar Science. 2014; 8(1): 40–52.

Caruso C, Rizzo C, Mangano S, Poli A. Isolation, characterization and optimization of EPSs produced by a cold-adapted Marinobacter isolate from Antarctic seawater. Antarctic Science.2019; 31(2): 69–79.

Chaudhary DK, Lee SD, Kim J. Pedobacter kyonggii sp. nov., a psychroto lerant bacterium isolated from forest soil. International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2017; 67(12): 5120– 5127.

Dahal RH, Kim J. Pedobacter humicola sp. nov., a member of the genus Pedobacter isolated from soil. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2016; 66(6): 2205– 2211.

Frølund B, Palmgren R, Keiding K, Nielsen PH. Extraction of extracellular polymers from activated sludge using a cation exchange resin. Water Research. 1996; 30(8): 1749–1758.

Gordon NS, Valenzuela A, Adams SM, Ramsey PW, Pollock JL, Holben WE, Gannon JE. Pedobacter nyackensis sp. nov., Pedobacter alluvionis sp. nov. and Pedobacter borealis sp. nov., isolated from Montana flood-plain sediment and forest soil. International Journal of Systematic and Evolu-tionary Microbiology. 2009; 59(7): 1720– 1726.

Green MR, Sambrook J. Molecular Cloning: Laboratory Manual. (4th ed.). Cold Spring Harbor; New York, 2012.

Joung Y, Kim H, Joh K. Pedobacter yonginense sp. nov., isolated from a mesotrophic artificial lake in Korea. The Journal of Microbiology. 2010; 48(4): 536– 540.

Lambrechts S, Willems A, Tahon G. Uncovering the uncultivated majority in Antarctic soils: toward a synergistic approach. Frontiers in Microbiology. 2019; 10: article 242.

Lamilla C, Pavez M, Santos A, Hermosilla A, Llanquinao V, Barrientos L. Bioprospecting for extracellular enzymes from culturable Actinobacteria from the South Shetland Islands, Antarctica. Po-lar Biol.2017; 40: 719–726.

LeeJ, ChoYJ, YangJY, JungYJ, HongSG, KimOS. Complete genome sequence of Pseudomonas antarctica PAMC 27494, a bacteriocin-producing psychrophile isolated from Antarctica. Journal of Biotechnology. 2017; 259: 15–18.

Lo Giudice A, Michaud L, De Pascale D, De Domenico M, Di Prisco G, Fani R, Bruni V. Lipolytic activity of Antarctic cold-adapted marine bacteria (Terra Nova Bay, Ross Sea). Journal of Applied Microbiology. 2006; 101(5): 1039–1048.

Loperena L, Soria V, Varela H, Lupo S, Bergalli A, Guigou M, Pellegrino A, Bernardo A, Calviño A, Rivas F, Batista S. Extracellular enzymes produced by microorganisms isolated from maritime Antarctica. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2012; 28(5): 2249–2256.

Mojib N, Nasti TH, Andersen DT, Attigada VR, Hoover RB, Yusuf N, Bej AK. The antiprolifera-tive function of violacein-like purple violet pigment (PVP) from an Antarctic Janthinobacterium sp. Ant5-2 in UV-induced 2237 fibrosarcoma. International Journal of Dermatology. 2011; 50(10): 1223–1233.

Pan X, Liu J, Zhang D, Chen X, Li L, Song W, Yang J. A comparison of five extraction methods for extracellular polymeric substances (EPS) from biofilm by using three dimensional excitationemission matrix (3DEEM) fluorescence spectroscopy. Water SA. 2010; 36(1).

Parnikoza I, Rozhok A, Convey P, Veselski M, Esefeld J,Ochyra R, Mustafa O, Braun C, Peter H-U, Smykla J, Kunakh V, Kozeretska I. Spread of Antarctic vegetation by the kelp gull: comparison of two maritime Antarctic regions. Polar Biology. 2018; 41(6): 1143–1155.

Perfumo A, Banat IM, Marchant R. Going green andcold: biosurfactants from low-temperature en-vironments to biotechnology applications. Trends Biotechnol. 2018; 36: 277–289.

Reynolds ES. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy. Journal of Cell Biology. 1963; 17(1): 208– 212.

Shin Y, Lee BH, Lee KE, Park W. Pseudarthrobacter psychrotolerans sp. nov., a cold-adapted bac-terium isolated from Antarctic soil. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbi-ology. 2020; 70(12): 6106–6114.

Silva TR, Duarte AW, Passarini MR, Ruiz ALT, Franco CH, Moraes CB, de Melo IS, Rodrigues RA, Fantinatti-Garboggini F, Oliveira VM. Bacteria from Antarctic environments: diversity and detection of antimicrobial, antiproliferative, and antiparasitic activities. Polar Biology. 2018; 41(7): 1505–1519.

Sushma VK, Abha S, Chander P. Isolation and characterization of Bacillus subtilis KC3 for amylo-lytic activity. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics. 2012; 2(5): 336–341.

Turner S, Pryer KM, Miao VP, Palmer JD. Investigating deep phylogenetic relationships among cy-anobacteria and plastids by small subunit rRNA sequence analysis. Journal of Eukaryotic Microbi-ology. 1999; 46(4): 327–338.

Yarzábal LA. Antarctic psychrophilic microorganisms and biotechnology: history, current trends, applications, and challenges. In Microbial models: from environmental to industrial sustainability. Singapore: Springer, 2016. 83–118.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-19

Номер

Розділ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПРАЦІ