Біологічні науки/6. Мікробіологія

Савенко І.В., Покора Х.А.

Національний університет харчових технологій, Україна

Вплив поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus IMB B-7241 на адгезію мікроорганізмів до абіотичних поверхонь

На сьогодні у світі залишається серйозною проблемою мікробна контамінація матеріалів, що використовуються в харчовій та медичній промисловостях. Адгезія мікроорганізмів до абіотичних поверхонь є першим кроком розвитку інфекції. Тому актуальним напрямком досліджень є пошук засобів, які б перешкоджали адгезії мікроорганізмів до різних поверхонь і матеріалів. З літератури відомо, що такими препаратами можуть бути мікробні поверхнево-активні речовини (ПАР), які попереджають прикріплення мікроорганізмів до поверхонь, а також руйнують архітектуру утворених біоплівок [1, 2].

Метою роботи було дослідити вплив ПАР A. calcoaceticus ІМВ В-7241 різного ступеня очищення на адгезію клітин прокаріот і еукаріот до абіотичних поверхонь (пластик, лінолеум, кахель, сталь). Як тест-культури використовували бактерії (Bacillus subtilis БТ-2, Escherichia сoli ІЕМ-1) і гриби (Candida albicans Д-6, Aspergillus niger Р-3, Fusarium culmorum Т-7) з колекції живих мікроорганізмів кафедри біотехнології і мікробіології Національного університету харчових технологій. Для досліджень використовували такі препарати: препарат 1 – супернатант культуральної рідини; препарат 2 – розчин очищених ПАР, виділених екстракцією сумішшю Фолча (хлороформ і метанол у співвідношенні 2:1) з супернатанту культуральної рідини (препарат 1).

Встановлено, що обидва препарати ПАР у досить низьких концентраціях
(0,005 – 0,009 мг/мл) ефективно знижували ступінь адгезії досліджуваних тест-культур на усіх матеріалах (таблиця).

Таблиця

Адгезія тест-культур на різних матеріалах за обробки ПАР A. calcoaceticus IMB B-7241

Тест-культури	Препарати	Концентрація,, мг/мл	Матеріали, % адгезії
			Пластик	Лінолеум	Кахель	Сталь
E. coli IEM-1	Препарат 1	0,005	52	42	48	48
	Препарат 2	0,005	28	30	26	36
B. subtilis БТ-2	Препарат 1	0,005	15	20	14	12
	Препарат 2	0,005	23	35	35	33
C. albicans Д-6	Препарат 1	0,005	31	28	36	35
	Препарат 2	0,005	28	25	30	32
A. niger P-3	Препарат 1	0,009	61	58	56	52
	Препарат 2	0,009	59	57	60	63
F. culmorum T-7	Препарат 1	0,009	65	72	70	51
	Препарат 2	0,009	63	64	66	68

Примітка. Як контроль використовували значення оптичної густини суспензії адгезованих клітин при проведенні досліду із фосфатним буфером: К_пл = 0,029; К_лін = 0,033; К_ках = 0,069; К_ст = 0,086. Метод визначення – спектрофотометричний.

Найефективнішим для досліджуваних тест-культур виявився препарат 1 з концентрацією ПАР 0,005 – 0,009 мг/мл, за дії якого спостерігали зменшення кількості прикріплених клітин E. coli IEM-1, B. subtilis БТ-2 та C. albicans Д-6 на 70–72, а A. niger P-3 та F. culmorum T-7 – 35–40 %.

Ступінь адгезії клітин тест-культури B. subtilis БТ-2 становив 12 %, що є найнижчим значенням при використанні супернатанту культуральної рідини (препарат 1) з концентрацією 0,005 мг/мл. Для еукаріотичних клітин ступінь адгезії клітин був низький за використання вищих концентрацій препаратів, що пояснюється особливістю будови клітин еукаріот [3].

Використання препарату 1 (супернатант культуральної рідини) є доцільним з економічної точки зору, оскільки у цьому разі технологія його одержання не передбачає додаткових стадій виділення та очищення. Порівняння біологічної активності препарату 1 A. calcoaceticus ІМВ В-7241 і супернатанту культуральної рідини Pseudomonas fluorescens BD 5 [4] показало, що ПАР
A. calcoaceticus ІМВ В-7241 проявляють антиадгезивну дію у концентрації, на порядки нижчій.

Таким чином, отримані результати досліджень можуть бути використані у подальшому створенні високоефективних антиадгезивних препаратів на основі поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241.

Література:

1. Kalyani R.K., Bishwambar M.N., Suneetha V.L. Recent potential usage of surfactant microbial origin in pharmaceutical and biomedical arena: a perspective //
J. Res. Pharm. – 2011. – Vol. 2, № 8. – P. 11–15.

2. Dusane D.H., Matkar P.K., Venugopalan V.P. Cross-species induction of antimicrobial compounds, biosurfactants and quorum-sensing inhibitors in tropical marine epibiotic bacteria by pathogens and biofouling microorganisms // Curr. Microbiol. – 2011. – Vol. 62, № 3. – P. 974–980.

3. Fiori B.Р., Posteraro B.K., Torelli R.N. In vitro activity of anidulafungin and other antifungal agents against biofilms formed by clinical isolates of different Candida and Aspergillus species. // Antimicrob. Agents Chemother. – 2011. – Vol. 55, № 6 – P. 3031 – 3035.

4. Tomasz J.Е., Łukaszewicz M.К., Krasowska A.К. Antiadhesive activity of the biosurfactant pseudofactin II secreted by the Arctic bacterium Pseudomonas fluorescens BD5 // BMC Microbiology. – 2012. – Vol. 15, № 5. – P. 63–71.