УТВОРЕННЯ БІОПЛІВКИ LACTOCOCCUS LACTIS SUBSP. LACTIS 502 ЗА ПРИСУТНОСТІ ЕКЗОГЕННОГО НІЗИНА

А. С. Семенець, Н. Ю. Водзінська, Б. М. Галкін, Т. О. Філіпова

Анотація


Мета роботи: встановити вплив екзогенного нізина на формування біоплівки Lactococcus lactis subsp. lactis 502 та вміст полісахаридів в її матриксі. Матеріали та методи. як тест-мікроорганізм використовували штам бактерії Lactococcus lactis subsp. lactis 502, що був отриманий з колекції мікроорганізмів Білоруського державного технологічного університету. Як джерело нізина використовували комерційний препарат Nisaplin® (Sigma-Aldrich Co.), що містив 2,5 % чистого нізина. Кінцеві концентрації нізина, що вивчались у даній роботі, становили 0,025–250 нг/мл. Культивування проводили при 30 оС впродовж 48 годин у середовищі ТДЕС в 48-лункових плоскодонних планшетах Nuclon. Кількість планктонних клітин оцінювали спектрофотометрично, масу біоплівки – за методом забарвлення крісталічним фіолетовим, вміст полісахаридів у матриксі – за методом забарвлення конго червоним. Результати. В системі планктон–біоплівка нізин у концентраціях вищих за 62,5 нг/мл чинить виражену інгібувальну дію на утворення біоплівки та вміст полісахаридів в матриксі. За концентрацій аутоіндуктора 125 і 250 нг/мл маса біоплівки становила лише 11 % та 7 % від контролю, а рівень полісахаридів в матриксі знижувався у 3,6 та 8,3 рази, відповідно. Планктонні клітини виявилися менш чутливими до дії нізина: за двох найбільших з досліджених концентрацій їх вміст складав 60 % від контролю. Стимулюючий ефект аутоіндуктора спостерігався в узькому діапазоні концентрацій. Маса біоплівки зростала в 1,6 рази за присутності нізина в концентрації 2,5 нг/мл. Вміст полісахаридів у матриксі збільшувався на 20–24 % за концентрацій аутоіндуктора 2,5–12,5 нг/мл. Висновки. Отримані результати дозволяють припустити, що високі концентрації низина інгібують сенсорну киназу NisK, що, у свою чергу, перешкоджає активації генів системи кворуму L. lactis.


Ключові слова


Lactococcus lactis; нізин; біоплівка; екзополісахариди

Повний текст:

PDF

Посилання


Образование биопленок – пример «социального» поведения бактерій / Романова Ю. М., Смирнова Т. А., Андреев А. Л. и др. // Микробиология. – 2006. – Т. 75, № 4. – С. 556–561.

Шпаков А. О. Пептидные аутоиндукторы бактерий // Микробиология. – 2009. – Т. 78, № 3. – С. 291–303.

Brown S., Johnstone R. Cooperation in the dark: signalling and collective action in quorum-sensing bacteria // Proc. R. Soc. Lond. B. – 2001. – Vol. 268. – P. 961–965.

Caplice E., Fitzgerald G. F. Food fermentations: role of microorganisms in food production and preservation // Int. J. Food Microbiol. – 1999. – Vol. 50. – P. 131–149.

Costerton J. W., Stewart P. S., Greenberg E. P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections // Science. – 1999. – V. 284. – P. 1318–1322.

Klaenhammer T., Altermann E., Arigoni F. et al. Discovering lactic acid bacteria by genomics / // Antonie Leeuwenhoek. – 2002. – Vol. 82. – P. 29–58.

Guder A., Wiedemann I., Sahl H. Posttranslationally modified bacteriocins – the lantibiotics // Biopolymers. – 2000. – Vol. 55. – P. 62–73.

Bryan E. M., Bae T., Kleerebezem M. et al. Improved vectors for nisincontrolled expression in gram-positive bacteria // Plasmid. – 2000. – Vol. 44. – P. 183–190.

Kim W. S., Hall R. J., Dunn N. W. Improving nisin production by increasing nisin immunity/resistance genes in the producer organism Lactococcus lactis // Applied Microbiology and Biotechnology. – 1998. – Vol. 50, 4. – Р. 429–433

Mozzi F., Raya R. R., Vignolo G. M. Biotechnology of lactic acid bacteria: novel applications. – John Wiley and Sons, 2010. – 393 p.

Parsek M., Greenberg E. Sociomicrobiology: the connections between quorum sensing and biofilms // Trends Microbiol. – 2005. – Vol. 13. – P. 27–33.

Quadri L. Regulation of antimicrobial peptide production by autoinducermediated quorum sensing in lactic acid bacteria // Antonie van Leeuwenhoek – 2002. Vol. 82. – P. 133–145.

Swift S., Vaughan E., de Vos W. M. Quorum sensing within the gut ecosystem // Microbial Ecol. Health Dis. – 2000. – Vol. 12. – P. 81–92.

Mahdavi M., Jalali M., Kermanshahi R. et al. The effect of nisin on biofilm forming foodborne bacteria using microtiter plate method / // Research in Pharmaceutical Sciences. – 2007. – Vol. 2, № 2. – P. 113–118.

Welman A. D., Maddox I. S. Exopolysaccharides from lactic acid bacteria: perspectives and challenges // Trends in Biotechnology – 2003. – V. 21. – P. 269–274.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2015.3(31).53671

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)