Микробиология. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Межмикробные взаимодействия в бактериально - грибковых ассоциациях
Статья научная
Одним из факторов, способствующих росту заболеваемости микозами, является образование межмикробных ассоциаций с условно-патогенной микробиотой. Изменение баланса в таких сообществах может приводить к появлению других сопутствующих заболеваний. Влияние микроорганизмов друг на друга происходит посредством сигнальных молекул и экзометаболитов. Сложные бактериально -грибковые ассоциации возбудителей гнойно-воспалительных инфекций труднее поддаются антимикробной терапии и приводят к более тяжелому клиническому течению или летальному исходу. В данном обзоре рассмотрены особенности бактериально-грибковых взаимодействий Candida sрp., Aspergillus spp., Cryptococcus spр. По литературным данным, решающую роль в вирулентной активности грибов в бактериально-грибковых ассоциациях играет видовой состав ассоциантов, участвующих в развитии патологического процесса. Кроме того, необходимо учитывать количественное соотношение микроорганизмов, а также степень вирулентности грибов, которая значительно увеличивается под воздействием метаболитов бактерий-ассоциантов. Поэтому дальнейшее изучение грибково-бактериальных ассоциаций необходимо для понимания фундаментальных вопросов, связанных с эволюцией микробной вирулентности, устойчивости к противомикробным препаратам. Взаимодействия в исследуемых бактериально-грибковых ассоциациях очень динамичны и разнообразны. Характер взаимоотношений микроорганизмов влияет не только на выживание, но и на вирулентность микробных компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Методами C ЯМР -спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии установлено, что в составе нерастворимых в воде продуктов, образующихся в процессе биотрансформации парацетамола клетками Rhodococcus ruber ИЭГМ 77, присутствуют производные индола и бензофурана. Предложен механизм образования сопряженных индольных и бензофурановых циклических систем в результате последовательной ферментативной окислительной поликонденсации аминофенольных соединений. Образующиеся полиаминофенолы преобразуются в меланиноподобные соединения. По нашим данным, молекулы по-лиаминофенолов, а также индольные и бензофурановые фрагменты в химической структуре меланино-подобных соединений содержат симметричные ("Sym") и асимметрические ("Asym") участки, включающие ароматические и хиноидные кольца с эквивалентными заместителями в пара- и мета-положении соответственно. Впервые обоснованная возможность ферментативной меланизации поли-аминофенолов клетками R. ruber ИЭГМ 77 рассматривается с позиции гипотезы гумификации.
Бесплатно
Статья научная
Описана методика биотестирования. Представлены результаты сравнительного анализа антимикробной активности в отношении Staphylococcus aureus разных концентраций цельных докритических экстрактов, полученных с помощью сжиженного СО2 из 10 различных видов растительного сырья. Показано, что наиболее активные пролонгированные антимикробные свойства проявили экстракты из корней Chelidonium majus и цветков Calendula officinalis при их концентрации в тестовой среде больше 3 об.%. А наиболее активные пролонгированные пребиотические свойства проявили экстракты из побегов Viscum album и листьев Juglans regia при их концентрации в тестовой среде, равной 0.2 об.%. При этом биологическая активность образцов в отношении тестовых микроорганизмов в большинстве случаев монотонно уменьшалась с увеличением времени взаимодействия микроорганизмов и образцов. Однако точный характер этих зависимостей может быть установлен лишь с помощью тестовых испытаний, которые удобно проводить с помощью представленной в этой работе методике, позволяющей более экспрессно, объективно и информативно, а также существенно менее трудоёмко и материалоёмко, чем при использовании стандартных микробиологических методов, оценивать влияние на динамику жизненной активности микроорганизмов различных тестируемых образцов.
Бесплатно
Методы очистки загрязненных тяжелыми металлами почв с использованием (био)сурфактантов (обзор)
Статья научная
Рассмотрены варианты классификации тяжелых металлов по физико-химическим свойствам и степени опасности для окружающей среды, взаимодействие их с почвенными компонентами и современные технологии очистки почвы, загрязненной данными ксенобиотиками. Обоснована эффективность применения биосурфактантов для ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами.
Бесплатно
Микробиологический анализ торфяной лечебной грязи месторождения Таборли-3
Статья научная
Торфяные грязи (пелоиды) представляют собой природные органоминеральные комплексы, образованные при разложении органических остатков в болотистой местности в условиях недостатка кислорода. Они обладают высокой теплоемкостью и содержат биологически активные вещества (соли, газы, биостимуляторы, метаболиты организмов и пр.), а также живые микроорганизмы. Однако микробный состав пелоидов практически не изучен. Цель работы заключалась в анализе микробного состава торфяных пелоидов месторождения Таборли-3 (Республика Татарстан) согласно санитарно- бактериологическим характеристикам, спектру культивируемых микроорганизмов, молекулярно- генетическому определению прокариотического метагенома и его функционального потенциала. В течение 2021-2023 гг. изучены 7 образцов таборлинских пелоидов. Санитарно-бактериологический анализ осуществляли согласно программе производственного контроля санаториев, применяющих данную грязь. Таксономическую идентификацию выделенных культур микроорганизмов проводили методом времяпролетной масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией MALDI-TOF MS. Молекулярно-генетический анализ сообщества микроорганизмов выполняли секвенированием 16S рРНК с помощью Illumina MiSeq, дальнейщий анализ последовательностей проводили с использованием пакета программного обеспечения Mothur на платформе Galaxy. Охарактеризованы бактериальные сообщества пелоидов, в которых преобладали представители филумов Firmicutes (22%) и Proteobacteria (36%). На уровне семейств доминировали Streptococcaceae, Ruminicoccaceace, Lactobacillaceae, Comamondaceae и Sphingomonadaceae. Функциональный потенциал сообществ подтверждает, что бактерии пелоидов содержат основные гены метаболизма углеводов, липидов, витаминов, аминокислот и нуклеотидов, а также способны утилизировать ксенобиотики. Впервые охарактеризован микробиом лечебных грязей месторождения Таборли-3. Мониторинг состава микробных сообществ лечебных грязей является важной составляющей для оценки вклада микроорганизмов и их метаболитов в оздоровительный эффект пелоидотерапии.
Бесплатно
Микробиологическое состояние документов в фондах библиотеки
Статья научная
Основной задачей архивов, музеев и библиотек во всем мире является сохранение коллекций исторических культурных ценностей. Но на коллекции постоянно оказывают влияние факторы окружающей среды. Среди наиболее важных факторов, влияющих на ухудшение библиотечных материалов, являются биологические, такие как насекомые, грызуны и микроорганизмы. Наибольшую опасность для фондов представляют микроскопические грибы. Наличие спор или фрагментов мицелия на поверхности документов может свидетельствовать о возможной биодеградации в будущем. Мицелий обычно высыхает и быстро теряет жизнеспособность, споры же сохраняются на документах долгое время и при благоприятных условиях начинают прорастать. Сложные биохимические процессы микроскопических грибов приводят к появлению на бумаге пигментных пятен и продуцированию кислот, которые обесцвечивают краски. Кроме нежелательных эстетических аспектов, контаминация некоторыми грибами может привести к необратимой деградации бумаги. В связи с этим важно оценить разнообразие микроскопических грибов на книгах и рукописях. В результате обследования документов в Отделе редких книг Научной библиотеки Томского государственного университета определен состав микромицетов, контаминирую-щих поверхность книг. Основными являются представители родов Aspergillus и Penicillium. Определены микромицеты с высокой целлюлозолитической и кислотообразующей активностью - Mycelia sterile (61%), Aspergillus niger (59%), и Penicillium spp. (57%).
Бесплатно
Микробное разнообразие в глинисто-солевых шламах калийного предприятия (г. Березники, Пермский край)
Статья научная
Из глинисто-солевых шламов предприятия БКПРУ-2 ПАО «Уралкалий» (г. Березники, Пермский край) выделено 138 штаммов бактерий, которые на основании морфологических и генетических особенностей были объединены в 28 морфогеномогрупп. Представители каждой группы были идентифицированы на основе анализа нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК, сравни-тельное исследование которых показало принадлежность штаммов к классам Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria и Actinobacteria. Все обнаруженные бактерии являются галотолерантными, т.к. способны к росту на средах без добавления NaCl и с повышенной концентрацией соли (до 150 г/л). Большинство штаммов росли в щелочных условиях (рН 9.0) и использовали в качестве един-ственного источника углерода ряд моно- и полиароматических соединений, в том числе полицик-лические ароматические углеводороды, фталаты.
Бесплатно
Микробное сообщество техногенно загрязненного грунта района солеразработок (г. Березники)
Статья научная
С использованием молекулярно-генетических методов проведено исследование структуры микробного сообщества грунта, расположенного вблизи солеотвала БКПРУ-3 предприятия ПАО «Уралкалий» (г. Березники, Пермский край). Методом ПЦР-РВ фрагментов гена 16S рРНК в тотальной ДНК исследуемого образца грунта выявлено наличие бактериальных генов 16S рРНК в количестве 6.6 х 1011 (±8.87 х 107) копий гена на 1 г грунта, а также доминирование грамотрицательных бактерий. ДГГЭ-анализ генов 16S рРНК, амплифицированных с тотальной ДНК, выявил, что бактериальные сообщества накопительных культур, полученных на бифениле и ортио-фталате, существенно различаются между собой, а также отличаются от исходного сообщества образца грунта как по составу, так и наличием доминирующих видов. Установлено, что в полученных НК доминировали грамотрицательные бактерии классов Gammaproteobacteria и Acidobacteria. Методом ДГГЭ-анализа в исследуемом микробном сообществе выявлены «некультивируемые» бактерии рода Halomonas, ранее не обнаруженные культуральны-ми методами.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты микробиологического исследования вольеров собак служебных пород до и после дезинфекционных мероприятий в учебном комплексе кинологического факультета Пермского военного института войск национальной гвардии РФ. Анализ выявил качественное и количественное разнообразие бактерий, изолированных с внутренних поверхностей вольеров и инвентаря с помощью элективных, дифференциально-диагностических питательных сред. Проведены дезинфекционные мероприятия с применением средства «ЭКОЦИД С», рекомендованного для обработки объектов ветеринарным надзором. Аэрозольное нанесение дезсредства, использованного для обработки вольеров, оказалось низкоэффективным в отношении выделенных микробных изолятов. Предлагаемые рекомендации позволят поддерживать санитарно-гигиенический режим в кинологическом городке при проведении мероприятий текущей и заключительной дезинфекции и будут иметь большое значение в решении вопросов сбережения здоровья и содержания поголовья собак служебных пород.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено моделирование трёхмерной структуры α-субъединицы бифенил диоксигеназы (BphA1) штамма Rhodococcus wratislaviensis CH628 с использованием программ MODELLER, AlphaFold и trRosetta. Нуклеотидная последовательность гена bphA установлена при анализе полногеномной последовательности штамма в системе RAST. Филогенетический анализ bphAСН628 показал высокую степень сходства с α-субъединицей нафталин диоксигеназы (narA). Для оценки качества полученных моделей использовались программы ERRAT, VERIFY3D и PROCHECK. Модель BphA1СН628 , построенная с помощью MODELLER, продемонстрировала наивысшую структурную точность, в то время как модель BphA1СН628 AlphaFold лучше предсказала активный центр фермента. Анализ активного центра показал консервативность ключевых аминокислот, участвующих в катализе, что подтверждает функциональную схожесть с нафталин диоксигеназой. Полученные результаты открывают перспективы для дальнейшего исследования BphA1 в контексте его применения в биоремедиации.
Бесплатно
Модельные хлорофилл- и хинон-содержащие системы, восстанавливающие кислород и теллурит
Статья научная
Установлено, что модельные системы, содержащие хлорофилл а в водном растворе детергента и аскорбата, при освещении способны восстанавливать оксианионы теллурита, что сопровождается почернением среды. Восстановление теллурита, вероятно, происходит по механизму фотооксидазной реакщ1и. Теллурит восстанавливается и в хинон-содержащих модельных системах.
Бесплатно
Статья научная
Экстракты красного вина и кожицы винограда содержат значительное количество полифенолов, включая активные антиоксиданты кверцетин и ресвератрол, и проявляют высокую антирадикальную и хелатирующую способность. Внесение экстрактов в культуру E. coli вызывает 30%-ное ин-гибирование скорости роста, индукцию антиоксидантных генов katG и sodA и повышение устойчивости бактерий к перекиси водорода. Предобработка клеток E. coli каждым из экстрактов снижает бактерицидную активность ципрофлоксацина и цефотаксима и, наоборот, усиливает чувствительность бактерий к канамицину и стрептомицину. Воздействие экстрактов осуществляется, по-видимому, путем их влияния на скорость роста бактерий, редокс-статус клеток и уровень экспрессии антиоксидантных генов. В случае ципрофлоксацина, предобработка экстрактами может снижать степень повреждения ДНК и уровень индукции SOS-ответа. Модулирующий эффект экстрактов должен учитываться при антибиотикотерапии.
Бесплатно
Статья научная
Наиболее частым возбудителем нозокомиальных инфекций являются ацинетобактеры, принадлежащие к виду Acinetobacter baumannii. Уровень смертности при внутрибольничных пневмониях достигает 35%. Важную роль в патогенности играют факторы, активно действующие на всех этапах инфекционного процесса, определяющие повреждение тканей макроорганизма и выживание микроорганизма. Несмотря на то, что A. baumannii обладает большей патогенностью для человека в отличие от других представителей рода, из образцов мокроты больных внебольничной пневмонией (ВП) выделяются также представители других видов − A. calcoaceticus и A. junii. Целью настоящего исследования являлось выявление генов, кодирующих факторы патогенности штаммов ацинетобактеров, выделенных из образцов мокроты пациентов с ВП, находящихся в медицинских организациях (МО) г. РостованаДону, а также из смывов с объектов внешней среды отделений медицинских организаций. Видовую принадлежность изолированных штаммов подтверждали массспектрометрическим методом (MALDITOF). Полногеномное секвенирование штаммов Acinetobacter spp. проводили на платформе «Illumina MiSeq» c использованием набора «Nextera DNA Library Preparation Kit». Поиск генов факторов патогенности исследуемых штаммов проводили при помощи программы «Fragment Extractor». В качестве базы данных нуклеотидных последовательностей использовали базу данных NCBI. Среди выделенных штаммов Acinetobacter 91.8% составили представители вида A. baumannii, в единичных случаях были изолированы A. calcoaceticus и A. junii. Исследованные штаммы обладали широким набором генов факторов патогенности, которые родственны как у клинических штаммов, так и у штаммов, изолированных из смывов с объектов внешней среды медицинских организаций, что, повидимому, свидетельствует об их родстве.
Бесплатно
Статья научная
Получены АСМ-изображения и вычислены морфометрические параметры клеток факультативного алкалофила Bacillus aequororis 5-ДБ и нейтрофильного B. subtilis ATCC 6633 после инкубации в щелочной среде с высокой концентрацией хлорида натрия. Показано, что адаптация B. aequororis 5-ДБ не сопровождается значительными изменениями морфометрических параметров, при этом незначительно (в 1–1.5 раза) снижается объем клеток и возрастает шероховатость их поверхности. Нейтрофильная бацилла, наоборот, реагирует на увеличение концентрации соли и рН (50 г/л, рН 11) значительными изменениями клетки: в 2–3 раза уменьшается объем клетки, а при суточной адаптации к 50 г/л соли и рН 8 возрастает в 2.4 раза за счет увеличения длины клетки. Морфология клеток алкалофильной бациллы, в отличие от таковой нейтрофильной, не претерпевает значительных изменений при высокой минерализации среды как при непосредственном воздействии, так и после суточной адаптации.
Бесплатно
Накопление полигидроксиалканоатов в клетках родококков при несбалансированном росте
Статья научная
Определено общее содержание полигидроксиалканоатов (ПГА) в клетках штаммов бактерий рода Rhodococcus при периодическом двустадийном росте на полноценной и лимитированной по источнику азота или фосфора среде культивирования с разными источниками углерода. Методом фазо-во-контрастной световой микроскопии изучена морфология бактериальных клеток при несбалансированном росте. Не было обнаружено значимых различий в накоплении этих запасных питательных веществ как при росте изученных штаммов на разных источниках углерода, так и на средах, лимитированных по азоту или фосфору. Показано, что R. ruber П5-8 накапливает наибольшее количество ПГА на среде, лимитированной по фосфору, при росте на бутирате и ацетате натрия в качестве источника углерода - 312.5 и 466.7 мкг/мг соответственно. При росте R. ruber П5-8 на среде, дефицитной по азоту, отмечается заметное изменение морфологии, которое выражается в неравномерных утолщениях клеток. Наибольшее накопление биомассы R. ruber П5-8 (до 9.4 мг АСБ/мл) наблюдается при росте на среде, лимитированной по фосфору, с бутиратом натрия в качестве источника углерода.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние диаминов бактериального происхождения на функциональную активность клинических штаммов Lactobacillus spp. Установлено дозозависимое действие путресцина на их ростовые характеристики. Кадаверин в концентрации 1 ммоль/л в среде культивирования существенно увеличивал накопление биомассы исследованных культур лактобацилл. Получены экспериментальные данные, подтверждающие дестабилизирующее влияние бактериальных аминов на вагинальные Lactobacillus spp. и, следовательно, их важную непосредственную роль в ослаблении биологической защиты вагинальной микросреды.
Бесплатно
О состоянии почвенных азотфиксирующих бактерий на территории городского леса
Статья научная
Исследованы азотфиксирующие бактерии почв озелененной территории Новосибирского Академгородка. Научный центр быт построен в середине ХХ в. и представлял собой образец сочетания вековой тайги, лесопарка и современного города. Природные ландшафты и леса научного центра относены к объектам культурного наследия региона. В настоящее время возросли рекреационные и транспортные нагрузки, что негативно отразилось на состоянии лесов. Предпринято комплексное изучение почв, в рамках которого исследованы аэробные азотфиксирующие свободноживущие и симбиотические бактерии почв. Определены встречаемость и скорость роста Azotobacter chroococcum, содержание жизнеспособных олигонитрофильных бактерий, обилие и состояние Bacillus mycoides, количество бактероидов на корнях клевера красного. Проанализированы взаимоотношения азотобактера с фузариозными грибами. Показано, что в придорожных экосистемах наблюдается накопление меди, свинца и цинка, что негативно отражается на скорости роста азотобактерий. Штаммы азотобактера, вывгвленные из техногенно загрязненных почв, обнаруживают антагонизм по отношению к микромицетам, обитающим в почве слабонару-шенных естественных лесов. На фоне загрязнения снижается содержание бактероидов. Аммонифицирующие бактерии обнаруживают полиморфизм. Олигонитрофильные бактерии характеризуются измельчением колоний и снижением жизнеспособного пула до уровня бедных почв. Обосновывается необходимость принятия срочных мер для сохранения природного микробного ресурса почв, участвующего в пополнении их азотом, фиксированным из атмосферы.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы - определение влияния локализации детектируемого антигена на чувствительность иммунохроматографического метода. Оценивали чувствительность иммунохроматографической тест-системы «РЭД Helicobacter pylori», предназначенной для детекции фермента H. pylori - уреазы. В качестве исследуемого материала использовали чистую культуру H. pylori, а также коммерческий антиген AGHPY-0100 («Arista Biologicals», США), в состав которого входят внутриклеточные белки H. pylori, ассоциированные с генами cagA (120 kd), vacA (87 kd) и уреазой. При тестировании с коммерческим антигеном AGHPY-0100 порог чувствительности тест-системы «РЭД Helicobacter pylori» составил не менее 20 нг/мл, что свидетельствует о ее высокой чувствительности. При тестировании с цельной корпускулярной культурой H. pylori чувствительность оказалась значительно ниже и составила 1.1×1010 м.к.×см-3. Экспериментальные данные подтверждают гипотезу о том, что если иммунохроматографическая тест-система направлена на выявление внутриклеточного антигена, то высокой чувствительности можно добиться только при тестировании предварительно выделенного и очищенного антигена микроорганизма. При разработке подобных тестсистем можно ожидать, что они будут преимущественно качественными, а не количественными.
Бесплатно
Статья научная
Бифенил 2,3-диоксигеназа (БДО) является ключевым ферментом, участвующим в разложении бифенила и полихлорированных бифенилов (ПХБ) у бактерий. Структура ее активного центра определяет спектр утилизируемых конгенеров ПХБ. Нами были подобраны вырожденные праймеры для скрининга бактерий-деструкторов порядка Actinomycetales на наличие генов bphA1, кодирующих большую субъединицу бифенил диоксигеназ.
Бесплатно
Оптимизация среды культивирования амидазосодержащих бактерий
Статья научная
Изучены ростовые характеристики грамотрицательных амидазосодержащих бактерий штаммов Acineto-bacter guillouiae llh, Pseudomonas monteilii 5, Alcaligenes faecalis 2 при культивировании на среде с различными концентрациями глюкозы, сахарозы, ацетамида и ацетата натрия в качестве источника углерода. Цель работы - оптимизация синтетической минеральной среды по источнику углерода. Определено, что наилучшим субстратом роста для проявления амидазной активности штаммов является ацетамид, причем по совокупности таких характеристик, как урожай биомассы, экономический коэффициент потребления субстрата и ферментативная активность; оптимальной концентрацией ацетамида для A. guillouiae llh является 0.025 М, для A. faecalis 2 - 0.1М. Изучена динамика роста A. faecalis 2 на ацета-миде в различных концентрациях. Показано, что концентрация ацетамида 0.025 М была недостаточной для интенсивного роста бактерий, а 0.5 М - ингибирующей.
Бесплатно
