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

Автор(и)

  • А. С. Семенець Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • Н. Ю. Водзінська Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine
  • Б. М. Галкін Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-3391-0938
  • Т. О. Філіпова Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-7034-3223

DOI:

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

Ключові слова:

Lactococcus lactis, нізин, біоплівка, екзополісахариди

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.

Біографії авторів

А. С. Семенець, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

A. S. Semenets

Н. Ю. Водзінська, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

N. S. Vodsinska

Б. М. Галкін, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

B. M. Galkin

Т. О. Філіпова, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова

T. O. Filipova

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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-09-15

Номер

Розділ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПРАЦІ