ХЕМОТАКСОНОМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА ПЛАЗМІДНІ ПРОФІЛІ АЕРОБНИХ ТА ФАКУЛЬТАТИВНО-АНАЕРОБНИХ СПОРОУТВОРЮВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ З ОВОЧЕВОЇ ПРОДУКЦІЇ

Г. В. Ямборко, А. М. Остапчук, Ж. Ю. Сергєєва, Л. М. Пилипенко, І. В. Пилипенко

Анотація


Мета. Визначити деякі молекулярно-генетичні особливості потенційних збудників харчових отруєнь, псування і залишкової мікрофлори овочевих продуктів – аеробних та факультативно-анаеробних спороутворювальних бактерій за їх хемотаксономічними та плазмідними профілями. Методи. Аналіз жирних кислот досліджуваних штамів проводили методом газової хроматографії з використанням системи ідентифікації мікроорганізмів MIDI Sherlock (MIDI, USA). Видову належність штамів бацил, які за даними хроматографії жирних кислот мали високі, але близькі значення індексів схожостіза видами Bacillus cereus та B. thuringiensis, підтверджували проведенням полімеразної ланцюгової реакції з групо- та видоспецифічними праймерами. Виділення плазмідної ДНК проводили модифікованим методом Дженсена. Результати. Аналіз результатів хроматографічних досліджень показав, що вміст розгалужених жирних кислот у досліджених штамів становив від 54 до 85 % від загального жирнокислотного пулу клітин, включаючи насичені та ненасичені кислоти, а також їх розгалужені структурні ізомери з переважанням ізо-С15:0 і антеізо-С15:0 жирних кислот. Також для досліджуваних штамів характерний високий вміст антеізо-С17:0 та ізо-С17:0 жирних кислот. Переважно штами видів B. cereus, Lysinibacillus sphaericus та B. pumilus утримують плазміди різного розміру, які представлені двома типами: невеликі плазміди розміром від 2 до 12 т.п.о. і мегаплазміди приблизно 200 т.п.о. Висновки. Досліджені штами бактерій за хемотаксономічними властивостями належали до 4 родів порядку Bacillales: Bacillus, Paenibacillus, Lysinibacillus, Brevibacillus з переважанням представників першої рРНК групи та домінуванням штамів виду B. subtilis. Результати жирнокислотного біомаркування штамів Bacillus cereus підтверджено методом ПЛР з групо- та видоспецифічними праймерами для зразків, які за результатами хроматографії жирних кислот мали високі, але близькі значення індексів схожості за видами B. cereus та B. thuringiensis. Відмічені особливості жирнокислотного та плазмідного профілів досліджуваних мікроорганізмів можуть бути використані як допоміжний ключ для таксономічного розмежовування бацилярних контамінантів – потенційних збудників харчових захворювань, псування і залишкової мікробіоти овочевої продукції півдня України.

Ключові слова


бацилярні контамінанти; склад жирних кислот; полімеразно-ланцюгова реакція; ідентифікація; плазмідні профілі

Повний текст:

PDF

Посилання


Cleave B. Blackburn. Microbiological spoilage of food products. St. Petersburg: Profession, 2008; 784 p.

Galynkin VA, Zaikina NA, Sheveleva SA. Microbiological bases of HACCP in food production. St. Petersburg: Prospect of science, 2007; 350 p.

Scallan E, Hoekstra, RM., Angulo FJ, Tauxe RV, Widdowson M, Roy, SL et al. Foodborne Illness Acquired in the United States – Major Pathogens. Emerg Infect Dis. 2011; 17(1): Р. 7–15.

Connor N, Sikorski J, Rooney P et al. Ecology of speciation of the genus Bacillus.Appl. Environ. Microbiol. 2010; (76): 1349–1358.

Jay JM, Loessner J, Golden DA. Modern Food Microbiology. Moscow: Binom, 2014; 886 p.

Biesta-Peters EG, Dissel S, Reij MW, Zwietering MH, Paul H. Characterization and Exposure Assessment of Emetic Bacillus cereus and Cereulide Production in Food Products on the Dutch Market. Journal of Food Protection. 2016; 79 (2): 230-238.

Flores-Urbá K, Natividad-Bonifaci I, Vázquez-Quiñone C,Vázquez-Sali C, Quiñones-Ramíre E. Detection of Toxigenic Bacillus cereus Strains Isolated from Vegetables in Mexico City. Journal of Food Protection. 2014; 77(12): 21-44.

Pylypenko LN,Verchiver Y G, Pylypenko IV. Preservation of food products. Microbiology, energy, control. Odessa: BMV, 2015; 232 p.

de Carvalh C, Caramujo M. Fatty Acids as a Tool to Understand Microbial Diversity and Their Role in Food Webs of Mediterranean Temporary Ponds. Molecules. 2014; (19): 5570–5598.

Іvanytsia VО, Gorshkova ОG, Korotaeva NV, Voliuvach ОV, Gudzenko ТV, Ostapchuk AM. Fatty acid composition of lipids of strain Bacillus sp. OЗ-5 isolated from oilcontaminated soil of the Zmiiny Island. Microbiology & Biotechnology. 2015; 4(32): 28-36.

Harley JP, Prescott LM. Laboratory Exercises in Microbiology, N.Y.:The McGraw Hill Companies.2002; 466 p.

Microbial ID Inc. Microbial identification system operational manual. Newark, Delaware: Microbial ID Inc. 1992.

Park SH, Kim HJ, Kim JH, Kim TW, Kim HY. Simultaneous detection and identification of Bacillus cereus group bacteria using multiplex PCR. J. Microbial Biotechnol. 2007; 17 (7):1177 – 1182.

Jensen GB et al. The genetic basis of aggregation system in Bacillus thuringiensis subsp. israelensis is located on the large conjugative plasmid.J. Bacteriol.1995; (177): 2914–2917.

Pylypenko IV, Paulina YB, Pylypenko LN, Yamborko GV. Composition of microbal contaminants of vegetable raw material. Microbiology & Biotechnology. 2015; 3(31): 83-95.

Bergey`s Manual of systematic bacteriology. The Рroteobacteric. Part A. In: Bergey`s Manual Trust Department of Microbiology and Molecular Genetics. Michigan State University. 2005; 317-321.

Gilbert R, Turnbull PС, Parry JM, Kramer JM. Bacillus cereus and other Bacillus species: Their part in food poisoning and other clinical infections, in: The Aerobic Endospore-Forming Bacteria: Classification and Identification. Academic Press.1981; 207 – 314.

Ash C, Farro, JE, Wallbanks S,Collins MD. Phylogenetic heterogeneсity of the genus Bacillus revealed by comparative analysis of small subunit ribosomal RNA sequences. Letters in Applied Microbiology.1991; (13): 202–206.

Sergieieva Zh, Ivanytsia V. Plasmid profiles of Bacillus genus antagonistic strain. Microbiology & Biotechnology. 2015; 1(29): 44-49.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Клив де В. Блэкберн. Микробиологическая порча пищевых продуктов / Пер. с англ. – СПб.: Профессия, 2008. – 784 с.

Галынкин В.А., Заикина Н.А., Шевелева С.А. и др. Микробиологические основы НАССР при производстве пищевых продуктов. – С.-Пб.: Проспект науки, 2007. – 350 с.

Scallan E., Hoekstra, R. M., Angulo, F. J., Tauxe, R. V., Widdowson, M .-A., Roy, S. L. et al. Foodborne Illness Acquired in the United States—Major Pathogens // Emerg Infect Dis. – 2011. – 17(1). – Р. 7–15.

Connor N., Sikorski J., Rooney P. et al. Ecology of speciation of the genus Bacillus // Appl. Environ. Microbiol. – 2010. – 76. – P. 1349–1358.

Джей Дж. М., Лёсснер Дж., Гольден Д. А. Современная пищевая ми­ кробиология. пер. 7-го англ. изд. — 2-е изд. (эл.). – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 886 с.

Biesta-Peters E.G., Dissel S., Reij M.W., Zwietering M. H., and Paul H. Characterization and Exposure Assessment of Emetic Bacillus cereus and Cereulide Production in Food Products on the Dutch Market // Journal of Food Protection February. –2016. – V. 79. – № 2. – P. 230–238

Flores-Urbá K., Natividad-Bonifaci I., Vázquez-Quiñone, C.,Vázquez-Sali, C., Quiñones-Ramíre E. Detection of Toxigenic Bacillus cereus Strains Isolated from Vegetables in Mexico City // Journal of Food Protection. – 2014. – V. 77. – Issue 12. – P. 21–44.

Пилипенко Л.Н., Верхивкер Я.Г. , Пилипенко И.В. Консервирование пищевых продуктов. Микробиология, энергетика, контроль. – Одесса: «ВМВ», 2015. – 232 с.

de Carvalh C., Caramujo M.-J. Fatty Acids as a Tool to Understand Microbial Diversity and Their Role in Food Webs of Mediterranean Temporary Ponds // Molecules. – 2014. – V. 19. – P. 5570–5598.

Іваниця В.О., Горшкова О.Г., Коротаєва Н.В., Волювач О.В., Гудзен- ко Т.В., Остапчук А.М. Склад жирних кислот ліпідів клітин штаму Bacillus sp. ОЗ-5, виділеного із забрудненого нафтою ґрунту о. Зміїний // Мікробіологія і біотехнологія. – 2015. – № 4 (32). – С. 28–36.

Harley J.P., Prescott L.M. Laboratory Exercises in Microbiology, Fifth ed. – N.Y.: The McGraw Hill Companies, 2002. – 466 p.

Microbial ID Inc. Microbial identification system operational manual. Newark, Delaware: Microbial ID Inc., 1992.

Park S.H., Kim H.J., Kim J.H., Kim T.W., Kim H.Y. Simultaneous detection and identification of Bacillus cereus group bacteria using multiplex PCR // J Microbial Biotechnol. – 2007. – 17 (7). – P. 1177–1182.

Jensen G.B. et al. The genetic basis of aggregation system in Bacillus thuringiensis subsp. israelensis is located on the large conjugative plasmid // J. Bacteriol. – 1995. – V. 177. – Р. 2914–2917.

Пилипенко I.В., Паулiна Я.Б., Пилипенко Л.M., Ямборко Г.В. Склад мі­ кробних контамiнантiв овочевої сировини // Мікробіологія і біотехнологія. – 2015. – № 3 (31). – С. 83–95.

Bergey`s Manual of systematic bacteriology. The Рroteobacteric. Part A. // Bergey`s Manual Trust Department of Microbiology and Molecular Genetics Michigan State University. – 2005. – 2nd ed., Vol. 2. – P. 317–321.

Gilbert R., Turnbull P. С., Parry J. M., Kramer J. M. Bacillus cereus and other Bacillus species: Their part in food poisoning and other clinical infections, in: The Aerobic Endospore-Forming Bacteria: Classification and Identification // Academic Press. – London. – 1981. – Р. 207–314.

Ash C., Farro, J.A.E., Wallbanks S. & Collins M.D. Phylogenetic heterogeneсity of the genus Bacillus revealed by comparative analysis of small subunit ribosomal RNA sequences // Letters in Applied Microbiology. – 1991. – V. 13. – P. 202–206.

Сергєєва Ж.Ю., Іваниця В.О. Плазмідні профілі штамів бактерій-анта­ гоністів роду Bacillus // Мікробіологія і біотехнологія. – 2015. – № 1 (29). – С. 44–49.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2017.1(37).96576

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)