Микробиология. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Извлечение ионов тяжелых металлов клетками Rhodococcus ruber ИЭГМ 231
Статья научная
Подобраны оптимальные условия аккумуляции ионов тяжелых металлов клетками Rhodococcus ruber ИЭГМ 231, с учетом физико-химических (исходная концентрации ионов металла, температура, диапазон активной кислотности, источник углерода и энергии) и био -логических (стадия роста и исходная концентрация клеток родококков) факторов, обеспечивающих до 95.0% извлечения ионов тяжелых металлов из среды культивирования родокок-ков.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано изменение концентрации АТФ и АДФ в клетках Escherichia coli, подвергнутых сублетальному стрессу. Сублетальный стресс – воздействие стрессоров, не приводящее к снижению количества колониеобразующих единиц относительно момента их внесения в культуру, но ингибирующее рост. Бактерии культивировали в минимальной среде М9 с добавкой 0.4% глюкозы при 37ºС и перемешивании со скоростью 120 об/мин. Стрессоры (50 г/л хлорида натрия, 1 г/л уксусной кислоты, 7% этанол) вносили в экспоненциальной фазе роста (ОП600=0.3). Нуклеотиды экстрагировали 0.4 N HClO4 на ледяной бане из предварительно отмытых от среды бактериальных клеток с последующей нейтрализацией 2М К2СО3. Количественный анализ нуклеотидов проводили методом обращеннофазной высокоэффективной жидкостной хроматографии с тетрабутиламмония гидрогенсульфатом в качестве ионпарного реагента. Воздействие хлорида натрия вызывало повышение [АТФ] и [АДФ], воздействие этанола – повышение [АТФ] и повышение с последующим снижением [АДФ], уксусной кислоты – снижение с последующим повышением [АТФ] и снижение [АДФ] относительно уровня нестрессированной культуры. Несмотря на разнонаправленное изменение концентрации АТФ и АДФ в клетках, подвергнутых разным типам стресса, все они характеризовались повышенным уровнем показателя [АТФ]/[АДФ] по сравнению с контрольной культурой.
Бесплатно
Изменение экспрессии ldcC Escherichia coli как фактор адаптации к антибиотикам
Статья научная
На основе репортерных генных слияний созданы штаммы E. coli, позволяющие изучить экспрессию гена ldcC на транскрипционном и трансляционном уровнях её регуляции. Показано, что антибиотики фторхинолонового ряда (пефлоксацин) вызывают приблизительно 2-кратное повышение экспрессии, в то время как -лактамы (цефотаксим) проявляют противоположно направленный эффект, приводя к 2-кратному снижению уровня экспрессии ldcC. Выраженная функциональная специализация полиаминов в условиях воздействия антибиотиков обусловливает различия их эффектов на экспрессию ldcC в зависимости от с класса действующего антибиотика (фторхинолоны или -лактамы).
Бесплатно
Статья научная
Стрессы бактерий нередко сопровождаются усилением продукции активных форм кислорода (АФК). Вследствие этого уровень экспрессии антиоксидантных генов может играть важную роль в адаптации бактерий к изменяющимся условиям среды. В данной работе, используя аэробно растущие культуры E. coli, мы изучили влияние источников углерода и энергии на экспрессию антиоксидантных генов katG, katE и sodA, кодирующих, соответственно, каталазы HPI, HPII и Mn-супероксиддисмутазу. При росте на сукцинате, малате, а-кетоглутарате и ацетате как единственных источниках углерода и энергии, экспрессия гена katG была, соответственно, в 1.5, 1.6, 1.7 и 2.3 раза выше, чем при росте на глюкозе. Экспрессия гена katE у бактерий, растущих на сукцинате, малате, а-кетоглутарате или ацетате, была выше, чем у растущих на глюкозе, в 1.8, 1.95, 1.5 и 2.1 раза, соответственно. При росте на глюкозе, сукцинате и малате наблюдалось снижение экспрессии гена sodA в течение периодики. На ацетате экспрессия sodA оставалась постоянной и превышала уровень, характерный для глюкозы в 1.2-1.8 раза. Скорость продукции супероксида и накопление Н2О2 в среде снижались в условиях, способствующих повышенной экспрессии антиокси-дантных генов.
Бесплатно
Статья научная
Выявлена динамика формирования резистентности бактерий Staphylococcus epidermidis ГИСК 33 к бактерицидным антибиотикам ципрофлоксацину и ванкомицину. Установлены изменения липидного состава клеточных мембран резистентных к этим антибиотикам бактерий, а также значительное увеличение на поверхности бактерий ванкомицинрезистентного штамма стафилококков положительно заряженных группировок. Показаны антибактериальные эффекты низкомолекулярного катионного пептида варнерина и их синергизм с лизоци-мом при действии на клетки штамма S.epidermidis 33 и его антибиотикорезистентных вариантов.
Бесплатно
Изучение влияния лецитина и глюкозы на ростовые свойства штаммов Streptococcus pneumoniae
Статья научная
Представлены результаты оценки влияния добавления в среду культивирования (сердечно-мозговой бульон) глюкозы и лецитина на скорость и накопление биомассы различных штаммов Streptococcus pneumoniae: № 3405, серотип 4 (К-4); № 16082, серотип 14 (К-14); № 3391, нестабильный в образовании капсулы (R-форма). Наблюдалось увеличение накопления биомассы штамма № 3405 (К-4) на 10% в варианте с добавлением лецитина; увеличение биомассы на 64% и удлинение стационарной фазы у штамма № 16082 (К-14) при выращивании с добавлением глюкозы; увеличение прироста биомассы штамма № 3391 (R-форма) на 37.5% и продление длительности стационарной фазы происходили при выращивании с лецитином. Показано, что лецитин и глюкоза по-разному влияли на рост исследованных штаммов пневмококка. Наиболее перспективным и технологичным оказался штамм № 16082 (К-14), который имел более стабильный рост в течение трех пассажей и во всех трех случаях идентифицировался с высоким коэффициентом достоверности («score value» 2>) при проведении MALDI-TOF масс-спектрометрии, обладал более высоким уровень накопления биомассы, отличался наиболее плотным осадком биомассы. В результате проведенных исследований отобран штамм, определены оптимальный состав питательной среды и соответствующие условия культивирования с целью получения наиболее высокого выхода биомассы S. pneumoniae.
Бесплатно
Изучение генов, контролирующих реакцию дегалогенирования, бактерий-деструкторов 4-хлорбензоата
Статья научная
Методом полимеразной цепной реакции проведен скрининг бактерий-деструкторов 4-хлорбензойной кислоты на наличие fcb-генов, контролирующих реакцию дегалогенирования 4-хлорбензоата. Установлено, что Arthrobacter sp. H4, H5, Pseudomonas fluorescens H2, Micrococcus sp. G120 и Rhodococcus ruber Р25 содержат fcbA и fcbB гены, кодирующие 4ХБК-СоА-лигазу и 4ХБК-СоА-дегалогеназу, соответственно. Уровень сходства fcb-генов штамма R. ruber Р25 с деструкторами 4ХБК рода Arthrobacter cjcnfdkztn 95-99%.
Бесплатно
Изучение механизмов противомикробного действия соединения (+)-erogorgiane
Статья научная
Исследованы антибактериальная активность и возможные механизмы действия химически синтезированного соединения (+)-erogorgiane, аналога природного антибиотика, выделенного из морских кораллов Pseudopterogorgia elisabethae. Показано, что оно обладает бактерицидной активностью по отношению к Mycobacterium smegmatis как в логарифмической фазе роста культуры, так и в стационарной. С увеличением времени воздействия снижается концентрация, вызывающая полную гибель клеток в культуре. Эффект (+)-erogorgiane проявляется также по отношению к нерас-тущим клеткам M. smegmatis, которые являются более устойчивыми к действию антибиотиков ри-фампицина, изониазида и левофлоксацина, традиционно используемых для лечения туберкулеза. В то же время грамотрицательный микроорганизм Escherichia coli показал высокую устойчивость к данному препарату. Обнаружено концентрационно-зависимое подавление биопленкообразования М. smegmatis в присутствии (+)-erogorgiane. Ингибирующее действие оказывали как сублетальные, так и субингибиторные концентрации препарата, которые не оказывали влияние на рост культуры и не вызывали гибели клеток. С помощью атомно-силовой микроскопии установлено влияние (+)-erogorgiane на поверхностные структуры клетки: под действием сублетальных концентраций антибиотика увеличивается шероховатость клеточной поверхности. Получить мутантов, устойчивых к действию антибиотика высевом на твердую среду, содержащую препарат в высокой концентрации, не удалось.
Бесплатно
Изучение сообщества микроорганизмов, выделенного из района солеразработок
Статья научная
Из района солеразработок выделено сообщество микроорганизмов, способное к эффективному росту на нафталине в качестве единственного источника углерода и энергии в присутствии до 9% хлорида натрия. Микробная ассоциация состоит из 7 штаммов бактерий, которые предварительно определены до родов: Rhodococcus, Deleya, Aquaspirillum, Arthrobacter и Microbacterium. Два штамма рода Rhodococcus способны осуществлять разложение нафталина. Исследовано влияние минерализации среды на качественный состав микробного сообщества.
Бесплатно
Изучение способности алканотрофных родококков к биотрансформации стигмаст-5-ен-зр-ола
Статья научная
Среди актинобактерий с высокой активностью оксигеназ, хранящихся в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ (www.ecology.psu.ru/ iegmcol/strains/), выявлены штаммы Rhodococcus spp., катализирующие процесс биоконверсии стигмаст-5-ен-Зр-ола (|3-ситостерола) в стигмаст-4-ен-З-он в соокислительных условиях культивирования родококков на минеральной среде с н-гексадеканом. Установлено, что клетки родококков в присутствии глюкозы и ингибитора 2,2'-ди1шридила трансформируют стиг- маст-5-ен-Зр-ол в 17(3-гидроксиандрост-4-ен-3-он (тестостерон), широко востребованный в фармацевтической практике.
Бесплатно
Статья научная
Определены оптимальные условия иммобилизации клеток родококков в макропористый криогель поливинилового спирта. На примере биодеградации н-гексадекана и биотрансформации тиоанизола показано, что каталитическая активность иммобилизованных клеток родококков в 2-2.5 раза выше таковой у свободных клеток.
Бесплатно
Изучение устойчивости актинобактерий к солям ванадия
Статья научная
Изучена устойчивость 64 чистых культур актинобактерий, хранящихся в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микрооганизмов (ИЭГМ), к солям ванадия в зависимости от рН среды культивирования бактериальных клеток. Определены минимальные ингибирующие концентрации для данных штаммов актинобактерий. Выявлено отсутствие корреляции между видовой принадлежностью исследуемых штаммов актинобактерий и их устойчивостью к солям ванадия. Установлено, что устойчивость актинобактерий к воздействию исследуемых солей ванадия увеличивается в 2-4 раза в условиях нейтральной реакции среды по сравнению с таковой при кислой и щелочной среде. Отобраны коллекционные штаммы актинобактерий, устойчивые к высоким концентрациям солей ванадия.
Бесплатно
Статья научная
Клетки амидазосодержащих бактерий штаммов Rhodococcus erythropolis 4-1 и Alcaligenes faecalis 2 были иммобилизованы с использованием таких носителей, как альгинат бария, агароза, хитозан и к-каррагинан. Цель работы заключалась в изучении влияния методов иммобилизации бактериальных клеток на операционную стабильность биокатализатора. Определено, что наилучшим материалом носителя для стабильной работы биокатализатора является агароза. Наибольшее количество акриловой кислоты было получено при многоцикловой трансформации акриламида иммобилизованными клетками A. faecalis 2.
Бесплатно
Индикаторные микроорганизмы - контаминанты кишечного микробиома щенков бельгийской овчарки (малинуа)
Статья научная
Изложены результаты исследования кишечного микробоценоза щенков бельгийской овчарки (ма-линуа), находящихся в условиях вольерного содержания. Проведены химический, макро- и микроскопический анализ фекалий с целью оценки функционального состояния кишечника и пищеварения у щенков служебных собак. Комплексный анализ микробиома кишечника щенков выявил, что биоразнообразие бактериальных изолятов представлено нормальной, условно-патогенной и патогенной микрофлорой. Проведенные динамические наблюдения в период взросления щенков выявили нарастающий дисбактериоз по лакто- и бифидобактериям на фоне глистной инвазии, контаминации дрожжевыми и плесневыми микромицетами. Микробиологический анализ обнаружил индикаторные группы бактерий, обуславливающих колонизационную резистентность кишечного микробиома. Разработаны рекомендации по профилактическому поддержанию и улучшению микрофлоры кишечника щенков бельгийской овчарки.
Бесплатно
Статья научная
Ибупрофен - один из наиболее часто детектируемых фармполлютантов в сточных водах очистных сооружений многих стран. В ранее проведенных исследованиях подобраны условия актинобактериальной деструкции ибупрофена и разработана методика хроматографического анализа, позволяющая определять остаточные количества вещества в процессе биодеструкции. Однако влияние комплекса взаимодействующих факторов на динамику процесса биодеструкции ибупрофена изучено недостаточно. Цель настоящей работы - интенсификация этого процесса на основе многофакторного эксперимента с использованием управляемых параметров ключевых факторов, а также прогноз изменения содержания данного вещества и времени окончания оптимизированного процесса с применением кинетического моделирования. Варьирование концентраций глюкозы, н-гексадекана, инокулята и значения рН позволило уменьшить продолжительность процесса биодеструкции ибупрофена (0.1 г/л) с 10 до 2 сут. при использовании косубстратов в количестве 1.0 г/л, 10.0 мл/л и стандарта мутности БАК-5 соответственно, а также стабилизации рН на уровне 6.5. С использованием кинетического уравнения минус первого порядка dx/dt = -k x-1 определены значения параметра k скорости процесса биодеструкции ибупрофена 138.88÷146.84%2/ч, период полураспада t1/2 - 25.54÷27.00 ч и уточнено время окончания процесса t1/100 - 34.05÷36.00 ч в оптимизированных условиях.
Бесплатно
Использование аборигенной микрофлоры для борьбы с нефтяным загрязнением подземных вод
Статья научная
Рассматриваются методы биологической очистки природных сред от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Опробован способ борьбы с нефтяным загрязнением вод на территории Полазненского нефтяного месторождения Пермского края с помощью бактериального препарата, созданного на основе аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры.
Бесплатно
Использование дрожжевых автолизатов в составе питательных сред для культивирования микроорганизмов
Статья научная
Дрожжевые автолизаты и экстракты в качестве источников витаминов и ростовых добавок находят применение при культивировании микроорганизмов различных физиологических групп. С учетом перспективности данного направления, нами предпринята попытка использования автолизата дрожжевого штамма Rhodotorula mucilaginosa AgIV в качестве компонента экспериментальных питательных сред для культивирования Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, Candida albicans, изолированных из нейротрофических язв. При исследовании стабильности основных биологических свойств микроорганизмов, дифференцирующих и ингибирующих свойств экспериментальных сред установлено, что фактические данные, полученные при посеве тест-штаммов на предложенные экспериментальные среды, максимально приближены к результатам контрольных питательных сред.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние на микробиом кишечника крыс трех соединений, относящихся к разным классам оксопроизводных азотсодержащих гетероциклов: CBR-384, CBR-376 и CBR-124. Данные вещества обладают высокой биологической активностью в моделях на животных и способны влиять по нескольким физиологическим параметрам на бактерии Escherichia coli, которые являются одним из компонентов микробиома человека и животных. Впервые показано существенное влияние CBR-384 на микробиомный состав кишечника крыс: наблюдалось достоверное снижение количества патогенных бактерий родов Shigella и Stenotrophomonas в 10 и 12 раз соответственно. Кроме того, вещество вызывало увеличение соотношения родов Akkermansia / Lachnospiraceae, которое, по данным литературных источников, является положительным изменением микробиомного состава. При воздействии CBR-376 наблюдалось уменьшение количества бактерий семейства Lachnospiraceae в 12.9 раз и увеличение представителей семейств Xanthomonadaceae (в 2 раза), Enterobacterales (в 3 раза) и Pseudomonadaceae (в 10 раз). CBR-124 не вызывал значимых изменений микробиомного состава кишечника крыс.
Бесплатно
Исследование влияния электромагнитного поля на жизнеспособность микобактерий
Статья научная
Использовались штаммы Mycobacterium avium 104 (subsp. hominissuis) и M. tuberculosis, облучение электромагнитным полем (ЭМП) производилось с помощью генератора сверхвысокой частоты (СВЧ) на частотах, равных резонансным частотам крутильных колебаний ДНК используемых бактерий. Цель: показать в экспериментах, что гормезис наблюдается не только на E. coli, но и на других видах бактерий, исследовать гормезис под влиянием СВЧ на микобактериях, предложить объяснение этого эффекта, разработать математическую модель для его компьютерного исследования. Компьютерное моделирование проводилось в пакете MATLAB на основе модифицированного уравнения Ферхюльста. Под действием СВЧ ЭМП в культурах M. avium 104 (subsp. hominissuis) и Mycobacterium tuberculosis на первом клеточном цикле наблюдался почти одинаковый всплеск выживаемости. Для ряда бактерий воздействие СВЧ ЭМП, резонансного собственной частоте крутильных колебаний их ДНК, на первом цикле деления наблюдается гормезис, который объясняется стабилизацией отмирающих микроорганизмов, что подтверждено компьютерным моделированием.
Бесплатно
Комплексный анализ плесневых микромицетов жилых казарменных помещений
Статья научная
Представлены результаты микологического исследования жилых казарменных помещений Пермского военного института войск национальной гвардии РФ. Проведен качественный и количественный анализ микобиоты, выделенной с помощью дифференциально-диагностических питательных сред, охарактеризованы условно-патогенные изоляты, дана санитарная оценка жилых казарменных помещений по степени зараженности плесневыми микромицетами. Изучена способность плесневых микромицетов рода Aspergillus к токсинообразованию. Произведена оценка эффективности комплекса дезинфекционных мероприятий и даны рекомендации по профилактике биоповреждений. Полученные данные использованы службами обеспечения войск при ликвидации биопоражений в казарменных помещениях военнослужащих.
Бесплатно
