УТВОРЕННЯ БІОПЛІВКИ І СИНТЕЗ РАМНОЛІПІДІВ PSEUDOMONAS AERUGINOSA АТСС 15692 ЗА ПРИСУТНОСТІ СИГНАЛЬНОГО ХІНОЛОНУ ТА ЙОГО СИНТЕТИЧНИХ АНАЛОГІВ

Мухліс Абедалабас, М. Б. Галкін, А. С. Семенець, Т. О. Філіпова

Анотація


Мета. Дослідження синтезу рамноліпідів P. aeruginosa за впливу екзогенного сигнального хінолону (PQS) та його синтетичних аналогів з різним числом атомів вуглецю в ацильному заміснику. Методи. Клітини Pseudomonas aeruginosa АТСС 15692 інкубували 24 години у 48-лункових планшетах «Nuclon» у присутності 2-гептил-3-гідрокси-4-хінолону (PQS), або його синтетичних аналогів (2-октил-, 2-нонил- або 2-лаурил-3-гидрокси-4-хінолону). Кінцеві концентрації сполук становили від 10 до 120 м кМ. Вміст рамноліпідів визначали за реакцією з орциновим реактивом. Результати. Встановлено, що екзогенний PQS за концентрацій 40, 60 і 80 м кМ викликає зростання рівня рамноліпідів у 1,9; 3,3 і 5,2 рази, відповідно. Підвищення концентрації сигнального хінолону до 100 і 120 м кМ зменшує його стимулюючу дію на 26% та 50% у порівняні з рівнем, що був зареєстрований при 80 мкМ PQS. За цієї концентрації кількість планктонних клітин зростає у 3,4 разу, а маса біоплівки вдвічі. Активність синтетичних аналогів залежить від числа атомів вуглецю в ацильному ланцюгу: октил-хінолон (С8) > нонил-хінолон (С9) > лаурилхінолон (С11). Найбільше підвищення рівня біосурфактантів відмічено за присутності 80 м кМ октил-хінолону – на 65%. Два інших аналога підвищують його на 35% і 20%. Висновки. Оптимальна концентрація сигнального хінолону (PQS), що максимально підвищує синтез рамноліпідів, дорівнює 80 мкМ. Досліджені синтетичні аналоги PQS поступаються йому в здатності активувати синтез біосурфактантів P. aeruginosa.


Ключові слова


рамноліпіди; PQS; синтетичні аналоги PQS; Pseudomonas aeruginosa

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Галкін М .Б., Iваниця В.О. Синтез піоціаніну Pseudomonas aeruginosa за впливу вісмутових металокомплексів порфіринів та аутоіндукторів системи quorum sensing // Мікробіологія і біотехнологія. – 2013. – № 1. – С. 29–36. 2. Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. – К.: Морион, 2001. – 260 с. 3. Abalos A., Pinazo A., Infante M., Casals M., García F., Manresa A. Physicochemical and antimicrobial properties of new rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa AT10 from soybean oil refinery wastes // Langmuir. – 2001. –V. 17. – P. 1367–1371. 4. Abdel-Mawgoud A.M., Lepine F., Deziel E. Rhamnolipids: diversity of structures, microbial origins and roles // Appl. Microbiol. Biotechnol. – 2010. – V. 86. – P. 1323–1336. 5. Banat I., Franzetti A., Gandolfi I., Bestetti G., Martinotti M., Fracchia L., Smyth T., Marchant R. Microbial biosurfactants production, applications and future potential // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2010. – V. 87. – P. 427–444. 6. Diggle S.P., Winzer K., Chhabra Siri Ram, Worrall K.E, Cámara М ., Williams Р. The Pseudomonas aeruginosa quinolone signal molecule overcomes the cell density-dependency of the quorum sensing hierarchy, regulates rhl-dependent genes at the onset of stationary phase and can be produced in the absence of LasR // Molecular Microbiology. – 2003. – V. 50, № 1. – P. 29–43. 7. Guerra-Santos L., Kappeli O., Fiechter A. Pseudomonas aeruginosa biosurfactant production in continuous culture with glucose as carbon source // Appl. environ. microbiol. – 1984. – V. 48. – № 2. – P. 301–305. 8. Haba E., Pinazo A., Jauregui O., Espuny M.J., Infante M.R., Manresa A. Physiochemical characterization and antimicrobial properties of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa 47T2 NCBIM 40044 // Biotech. Bioeng. – 2003. – V. 81, № 3. – Р. 316–322. 9. Koch A. K., Kappeli O., Fiechter A., Reiser J. Hydrocarbon assimilation and biosurfactant production in Pseudomonas aeruginosa mutants // J. bacteriol – 1991. – V. 173. – № 13. – P. 4212–4219. 10. Müller M.M., Hausmann R. Regulatory and metabolic network of rhamnolipid biosynthesis: Traditional and advanced engineering towards biotechnological production // Applied. Microbiology and Biotechnology. – 2011. – V. 91, № 2. – P. 251–264. 11. Nguyen T.T., Youssef N.H., McInerney M.J., Sabatini D.A. Rhamnolipid biosurfactant mixtures for environmental remediation // Water Research. – 2008. – V. 42. – P. 1735–1743. 12. Ochsner U.A., Reiser J. Autoinducer-mediated regulation of rhamnolipid biosurfactant synthesis in Pseudomonas aeruginosa // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. – V. 92. – P. 6424–6428. 13. Pearson J.P., Pesci E.C., Iglewski B.H. Roles of Pseudomonas aeruginosa las and rhl quorum sensing systems in control of elastase and rhamnolipid biosynthesis genes // J. bacteriol. – 1997. – V. 179. – P. 5756–5767. 14. Piljac G., Piljac V. Pharmaceutical preparation based on rhamnolipid // USA Patent № 5455232, 3 Oct. 1995. 15. Stepanovic S., Vukovic D., Dakic I. A modified microtiter-plate test for quantification of staphylococcal biofilm formation // J. microbiol. methods. – 2000. – V. 40, № 2. – P. 175–179. 16. Vatsa P., Sanchez L., Clement C., Baillieul F., Dorey S. Rhamnolipid biosurfactants as new players in animal and plant defense against microbes // Int. J. Molecular Sci. – 2010. – V. 11. – P. 5095–5108. 17. Wang Q.H., Fang X.D., Bai B.J., Liang X.L., Shuler P.J., Goddard W.A., Tang Y .C. Engineering bacteria for production of rhamnolipid as an agent for enhanced oil recovery // Biotech. Bioeng. – 2007. – V. 98. – P. 842–853.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2013.2(22).48892

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)