АНТАГОНІСТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЧОРНОМОРСЬКИХ СТРЕПТОМІЦЕТІВ, ВИДІЛЕНИХ ІЗ ОБРОСТАНЬ ЧЕРЕПАШНИКУ І МІДІЙ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2022.3(56).268585Ключові слова:
морські стрептоміцети, антагоністична активність, індикаторні мікроорганізмиАнотація
Швидке набуття резистентності бактеріальними і грибковими патогенами є серйозною проблемою в системі охорони здоров’я, що зумовлює пошук в різних екологічних нішах нових перспективних продуцентів протимікробних природних продуктів. Мета. Визначити антагоністичну активність стрептоміцетів, виділених із біологічних обростань природного черепашнику і мідій Одеської затоки Чорного моря. Методи. Досліджено антагоністичну активність 19 і 14 штамів стрептоміцетів, виділених, відповідно, із обростань черепашнику і мідій Одеської затоки. Стрептоміцети попередньо культивували на агаризованих середовищах Гаузе 1, Гаузе 2 і вівсяному агарі з морською сіллю (2%) при температурі 30 °С протягом 10 днів. Антагоністичну активність щодо 12 тест-культур визначали методом агарових блоків. Результати. Усі виділені морські стрептоміцети є антагоністами хоча б до одного штаму індикаторного мікроорганізму. Антибіотична активність залежала від джерела виділення стрептоміцетів, середовища культивування і властивостей конкретних штамів продуцентів і тест-культур. Найкращу активність штами стрептоміцетів із черепашнику проявили після культивування на середовищі Гаузе 1, а стрептоміцети із мідій – після культивування на середовищі Гаузе 2. Зони відсутності росту чутливих індикаторів коливалися від 12,4±0,3 мм до 20,6±0,2 мм (під впливом стрептоміцетів із черепашнику) і від 12,4±0,2 мм до 39,7±0,2 мм (під впливом стрептоміцетів із мідій). Streptomyces sp. Lim 2.2 (штам із черепашнику) пригнічував ріст 8-ми тест-культур, а штами із мідій Streptomyces spр. Myt 4b і Myt 7ch – 10-и. Найчутливішими до усіх стрептоміцетів були індикаторні штами грампозитивних бактерій, зокрема найбільше пригнічувався метаболітами Streptomyces spр. Myt 12a і Myt 12b штам Staphylococcus aureus АТСС 25923. Висновки. Антагоністична активність стрептоміцетів, ізольованих із Чорного моря, залежала від джерела виділення, середовища попереднього культивування і властивостей штамів продуцентів і індикаторних мікроорганізмів. Найбільшу активність штами стрептоміцетів із черепашнику і мідій проявили після попереднього культивування, відповідно, на середовищах Гаузе 1 і Гаузе 2 щодо грампозитивних бактерій. Найкращий антибіотичний потенціал виявлено у штамів Streptomyces spр. Lim 2.2, Lim 4, Lim 5.1 і Lim 7.2, виділених із обростань черепашнику, і штамів Streptomyces spр. Myt 7b, Myt 7ch, Myt 12a і Myt 12b, виділених із мідій.
Посилання
Biliavska LA, Efimenko TA, Efremenkova OV, Koziritska VYe, Iutynska GA. Identification and antagonistic properties of the soil streptomycete Streptomyces sp. 100. Microbiol. zhurn. 2016; 78(2): 61–73 (in Russian).
Bilyavs’ka L.O. Aktynobakteriyi rodu Streptomyces i yikhni metabolity u bioreg-ulyaciyi roslyn: dis. ... doc. biol. nauk. Kyiv. 2018: 485 (in Ukrainian).
Gromyko O. Antagonistic properties of actinomycete from the ryzospere of Olea europaea L. Visnyk of the Lviv University. Series Biology. 2012; 59: 209–215 (in Ukrainian).
Drehval OA, Yeremenko AO, Cherevach NV, Vinnikov AI. Antagoistic activity of soil streptomycetes against phytopathogenic bacteria and fungi. Miсrobiology and biotechnology. 2017; 1: 73–84 (in Ukrainian).
doi: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2017.1(37).96323
Korotaeva NV, Potapenko KS, Strashnova IV, Metelitsyna IP, Ivanytsia VO. The composition of cellular fatty acids of actinobacteria from the surfaces of biological growth of the Odesa gulf of the Black Sea. Miсrobiology and biotechnology. 2021; 3(53): 60–70 (in Ukrainian).
doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).245369
Korotaeva NV, Strashnova IV, Vasylieva NYu, Potapenko KS, Metelitsyna IP, Fil-ipova TO, Ivanytsia VO. Characteristics of actinobacteria from Mytilus gallopro-vincialis of Odesa gulf of the Black Sea. Miсrobiology and biotechnology. 2021; 3(53): 84–98 (in Ukrainian).
doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).246392
Kravchenko VH. Modern topic antibacterial agents in the conditions of antibiotic resistance of human microbial flora. Ukrainski medychni visti. 2021; 13; 2(87): 143–147 (in Ukrainian).
doi: 10.32471/umv.2709-6432.87.1406
Potapenko KS, Korotaeva NV, Ivanytsia VO. Secondary metabolites of marine ac-tinobacteria with antibiotic activity. Miсrobiology and biotechnology. 2021; 3(53): 28–43 (in Ukrainian).
doi: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).245323
Strashnova IV, Korotaeva NV, Potapenko KS, Vasylieva NYu, Chaban MM, Sht-enikov MD, Lisyutin GV, Ivanytsia VO. Actinobacteria of growth of solid sub-strates of the Odesa gulf of the Black Sea. Marine ecological journal. 2021; 2: 71–82 (in Ukrainian).
doi: https://doi.org/10.47143/1684-1557/2021.2.07
Aljelawi RO, Kadhem MF. Production, purification, and characterization of bioac-tive metabolites produced from rare actinobacteria Pseudonocardia Alni. Asian J. Pharm. Clin. Res. 2016; 9(3): 1–3.
Baltz RH. Marcel Faber Roundtable: Is our antibiotic pipeline unproductive be-cause of starvation, constipation or lack of inspiration? J. Ind. Microbiol. and Bio-technol. 2006; 33(7): 507–513.
https://doi.org/10.1007/s10295-005-0077-9
Chevrette MG, Carlson CM, Ortega HE, Thomas C, Ananiev GE et al. The antimi-crobial potential of Streptomyces from insect microbiomes. Nature communica-tions. 2019; 10: 1–11.
https://doi.org/10.1038/s41467-019-08438-0
De La Hoz-Romo MC, Díaz L, Villamil L. Marine actinobacteria a new source of antibacterial metabolites to treat acne vulgaris disease – A systematic literature re-view. Antibiotics. 2022; 11: 1–37.
https://doi.org/10.3390/antibiotics11070965
Dholakiya RN, Kumar R, Mishra A, Mody KH, Jha B. Antibacterial and antioxi-dant activities of novel Actinobacteria strain isolated from gulf of Khambhat, Guja-rat. Front. Microbiol. 2017; 8: 1–16.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02420
Dundore-Arias JP, Felice L, Dill-Macky R, Kinkel LL. Carbon amendments induce shifts in nutrient use, inhibitory, and resistance phenotypes among soilborne Strep-tomyces. Frontiers in Microbiology. 2019; 10: 1–11.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00498
Gao H, Liu M, Liu J, Dai H, Zhou X et al. Medium optimization for the production of avermectin B1a by Streptomyces avermitilis 14-12A using response surface methodology. Bioresource Technol. 2019; 100(17): 4012–4016.
doi: 10.1016/j.biortech.2009.03.013
Gavriilidou A, Mackenzie T, Sánchez P, Tormo J, Ingham C et al. Bioactivity screening and gene-trait matching across marine sponge-associated bacteria. Mar. Drugs. 2021; 19(2): 1–17.
https://doi.org/10.3390/md19020075
Lewin GR, Carlos C, Chevrette MG, Horn H, McDonald BR et al. Evolution and ecology of actinobacteria and their bioenergy applications. Annu. Rev. Microbiol. 2016; 70: 235–254.
doi:10.1146/annurev-micro-102215-095748
Marques DAV, Cunha MNC, Araujo JM, Filho JL, Converti A et al. Optimization on clavulanic acid production by Streptomyces DAUFPE 3060 by response surface methodology. Braz. J. Microbiol. 2011; 42(2): 658–667.
doi: 10.1590/S1517-838220110002000030
Martin JF. Phosphate control of the biosynthesis of antibiotics and other secondary metabolites is mediated by the PhoR-PhoP system: an unfinished story. J. Bacteriol. 2004; 186(16): 5197–5201.
doi: 10.1128/JB.186.16.5197-5201.2004
Mukherjee R, Priyadarshini A, Pandey RP, Raj VS. Antimicrobial resistance in Staphylococcus aureus. Insights into drug resistance in Staphylococcus aureus. IntechOpen, 2021: 1–14.
doi: 10.5772/intechopen.96888
Newman DJ, Cragg GM. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J. Nat. Prod. 2020; 83: 770–803.
https://dx.doi.org/10.1021/acs.jnatprod.9b01285?ref=pdf
Razieh R. Effect of nutrients and culture conditions on antibiotic synthesis in Strep-tomycetes. Asian J. of Pharm. and Heal. Sci. 2013; 3(3): 810–815.
www.ajphs.com.
Sabido EM, Tenebro CP, Suarez AFL, Ong SDC, Trono DJVL et al. Marine sedi-ment-derived Streptomyces strain produces angucycline antibiotics against multi-drug-resistant Staphylococcus aureus Harboring SCCmec Type 1 Gene. J. Mar. Sci. Eng. 2020; 8(10): 1–19.
https://doi.org/10.3390/jmse8100734
Sanchez S, Chavez A, Forero A, Garcia-Hunte Y, Romero A et al. Carbon source regulation of antibiotic production. J. Antibiot. 2010; 63(8): 442–459.
doi: 10.1038/ja.2010.78
Singh LS, Sharma H, Talukdar NC. Production of potent antimicrobial agent by actinomycete, Streptomyces sannanensis strain SU118 isolated from phoomdi in Loktak Lake of Manipur, India. BMC Microbiology. 2014; 14: 1–13.
http://www.biomedcentral.com/1471-2180/14/278.
Zhu CH, Lu FP, He YN, Han ZL, Du LX. Regulation of avilamycin biosynthesis in Streptomyces viridochromogenes: effect of glucose, ammonium ion and inorganic phosphate. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007; 73(5): 1031–1038.
doi:10.1007/s00253-006-0572-6
Tan L, Li L, Ashbolt N, Wang X, Cui Y еt al. Arctic antibiotic resistance gene con-tamination, a result of anthropogenic activities and natural origin. Sci. Total Envi-ron. 2018; 621: 1176–1184.
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.110
Tata S, Yekkour A, Mokrane S, Chaabane Chaouch F, Bouras N et al. Influence of culture media on antifungal activity produced by produced by Streptomyces sp. Pal 114 isolated from Ghardaїa date palm grove soils. Af. Rev. of Sci. 2018; 3(2): 22–29.
World Health Organization (WHO). Lack of New Antibiotics Threatens Global Ef-forts to Contain Drug-Resistant Infections. Available online:
https://www.who.int/news-room/detail/17-01-2020-lack-of-new-antibiotics-threatens-global-efforts-to-contain-drug-resistant-infections (accessed on 29 April 2020).
World Health Organization (WHO). La Escasez Mundial de Antibióticos Innova-dores Favorece La Aparición y Propagación de La Farmacorresistencia. Available online: https://www.who.int/es/news/item/15-04-2021-global-shortage-of-innovative-antibiotics-fuels-emergence-and-spread-of-drug-resistance (accessed on 28 January 2022).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 І. В. Страшнова, К. С. Потапенко, Н. В. Коротаєва,, Г. В. Лісютін, І. П. Метеліцина
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
