SWorld - 2-12 October 2012

SWorld - 2-12 October 2012
http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/oct-2012
SCIENTIFIC RESEARCHES AND THEIR PRACTICAL APPLICATION. MODERN STATE AND WAYS OF DEVELOPMENT ‘2012,
Доклад/Биология – Микробиология и гидробиология
УДК 577. 27
Обухова Е.С., Сидорова Н.А.
ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ АССОЦИАНТОВ НА
АНТАГОНИСТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ PSEUDOMONAS ALCALIGENS
И PSEUDOMONAS CICHORIL, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ НЕКОТОРЫХ
ВОДОЕМОВ КАРЕЛИИ
Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, пр.Ленина, 31,
185006
UDC 577. 27
Obyhova E.S., Sidorova N.A.
EFFECT OF ASSOCIATIVE MICROORGANISMS ON ANTAGONISTIC OF
PSEUDOMONAS ALCALIGENS AND PSEUDOMONAS CICHORIL,
ISOLATED FROM DIFFERENT RESERVOIRS
KARELIA REGION
Petrozavodsk State University, Lenina str., 31, 185006
В данном докладе рассматривается проблема взаимоотношений в
микробном сообществе псевдомонад, их антагонистическая активность,
влияние метаболитов микроорганизмов и особенности их строения на
процессы подавления или активации других представителей микробного
сообщества.
Ключевые слова: антагонизм, конкуренция, симбиоз, антимикробные
вещества.
In this report is considedered a problem of relationship in the microbial
community of pseudomonas, their antagonistic activity, microbial metabolits effect
and their structure features on the processes of suppression or activation of other
members of microbial community
Key words: antagonism, concuretion, symbiosis, antimicrobial substance
Конкуренция бактерий определяет выживание микроорганизмов при их
взаимодействии в бактериальных ассоциациях, которые являются частью
ассоциативного симбиоза – многокомпонентной системы, где кроме хозяина и
доминантного
микросимбионта
участвуют
выполняющие функцию формирования и
ассоциативные
симбионты,
обеспечении стабильности и
продуктивности симбиоза [2]. При этом антагонистическая активность
доминантной
микрофлоры
регулируется
ассоциативными
бактериями.
Известно, что продукция бактериями антимикробных веществ − антибиотиков,
бактериоцинов, литических ферментов подвержена микробной регуляции [5] и
определяет
взаимодействие
способствуя
стимуляции
между
микроорганизмами
бактериального
в
антагонизма
ассоциациях,
[4].
Однако,
антагонистические свойства псевдомонад при конкуренции с патогенными
видами не достаточно охарактеризованы, неясна роль клеточных стенок при
реализации отношений на межвидовом уровне. В связи с этим была поставлена
цель: изучить влияние микроорганизмов ассоцантов на антагонистическую
активность псевдомонад.
Конкурентные
отношения
изучали
с
помощью
трех
микроорганизмов: антагонисты - Pseudomonas alcaligenes
вариантов
и Pseudomonas
cichoril; индикаторные культуры - Staphylococcus aureus и Aeromonas sp;
бактерии-регуляторы - Bacillus subtilis и Escherichia coli
Для
выделения
и
идентификации
микроорганизмов
использовали
общепринятые методы. Для исследования антагонистических свойств бактерий
использовали методы прямого антагонизма по Murray (1950), в модификации
Усвяцова (1967) и отсроченного антагонизма по Frederiq (1957) [3].
Антагонистическую активность штамма выражали двумя способами – через %
угнетения и степень прироста тест-культуры при культивировании еѐ с
культуральной
жидкостью
антагониста
Для
количественной
оценки
использовали метод Бухарина с соавторами [8]
В результате исследований выявлено, что в присутствии B. subtilis.1, B.
subtilis.2 и пробиотического штамма B. subtilis № 534 отмечена высокая
антагонистическая активность метаболитов Pseudomonas alcaligenes
во всех
случаях эксперимента. Она оказалась выше, чем при действии нативного штамма
в 0,6; 0,4; 0,5, соответственно. Кроме метаболитов
активными оказались и
компоненты клеточной стенки, которые, в присутствии B.subtilis.1 и B. subtilis №
534 вызвали стимуляцию антагонистической активности микроорганизма в1, 9;
2, 9 раз, соответственно. В присутствии Escherichia coli M-17 эффективность
действия метаболитов антагониста превышала контрольные значения в 1,2 раза,
а компонентов клеточной стенки – в 2,4 раза (рис. 1).
В присутствии
B. subtilis.1 действие нативного штамма Pseudomonas
cichoril оказалось более эффективным в 0,7 раз, чем применение метаболитов и
почти равнозначно применению компонентов клеточных стенок. Тот же эффект
наблюдался в присутствии пробиотического штамма E. coli M-17 и составил
преобладание над контрольными величинами в 0,6 раз (рис. 2).
Рис. 1 «Влияние ассоциантов на антагонистическую активность
Pseudomonas alcaligenes in vitro»
80
%
70
60
50
Антагонистическая
активность, % контроль
40
30
20
10
S.
au
re
us
(n
=1
0)
B.
su
bt
ili
s.1
B.
su
B.
bt
ili
su
s.2
bt
ili
s№
53
E.
4
co
li
Ae
M
-1
ro
7
m
on
as
sp
.
0
Антагонистическая
активность, %
метаболиты
Антагонистическая
активность, %
Компоненты клеточной
стенки
Рис. 2 «Влияние ассоциантов на антагонистическую активность
Рseudomonas cichoril in vitro»
%
70
60
Антагонистическая
активность, % контроль
50
40
30
Антагонистическая
активность, %
метаболиты
20
10
0
S.
a
При
B.
ur
eu
ы
(n
=1
0)
su
bt
ili
s.1
B.
su
B.
b
ss
til
ub
is.
2
til
is
№
53
E.
4
co
li
Ae
M
ro
-1
m
on 7
as
sp
.
Антагонистическая
активность, %
Компоненты клеточной
стенки
исследовании
чувствительными
отношений
культурами
между
обнаружена
штаммом-антагонистом
зависимость
и
проявления
антагонизма от вида чувствительных культур. Установлено ингибирующее
действие Pseudomonas alcaligenes в отношении патогенных микроорганизмов
Staphylococcus aureus и Aeromonas sp. Продукция антимикробных веществ
активными культурами Pseudomonas alcaligenes происходила только при их
культивировании с чувствительным штаммом. Для сильных
бактерий
регуляторов, таких как бациллы установлено конститутивное проявление
признака, слабо зависимое от действия псевдомонад и такие отношения можно
констатировать, как индифферентные. Полученные результаты по зависимости
проявления антагонистической активности бактерий от
чувствительной
культуры позволяют заключить, что антагонизм – результат межмикробных
отношений между активной и чувствительной культурами. При межвидовых
отношениях
между
псевдомонадами,
стафилококком,
бациллами,
энтеробактериями и аэромонадами наблюдается регуляция процесса, как со
стороны штамма антагониста, так и со стороны индикаторной культуры.
Регуляцию антагонизма наблюдали по направлениям – индифферентное,
стимулирующее, ингибирующее и инвертирующее, т.е. полное ингибирование
признака с переключением на стимуляцию роста. Изученные бактерии
обладали,
в
основном,
способностью
ингибировать
и
инвертировать
проявление антагонизма. Наиболее выражено эти свойства проявлялись для
аэромонад.
Результаты
исследования
антагонистической
активности
P. cichoril
позволяют сделать вывод о том, что эффективность действия метаболитов на S.
aureus
выше, чем эффективность действия нативного штамма, от 1,6 для
клеток S. aureus.2, до 2,4 для клеток S. aureus.1. Влияние компонента клеточной
стенки этих псевдомонад на антагонистическую активность незначительно
превосходит действие метаболитов и максимально составляет 0,7.
Использованная литература:
1. Боронин А. М., Кочетков В.В. Биологические препараты на основе
псевдомонад //АГРО XXI, № 3, - Пущино, 2000. – 29 с.
2. Биргер М. О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим
методам исследования. — М.:Медицина, 1982. — 440 с.
3. Быков А. С., Воробьев А. А., Кривошеин Ю. С.Основы микробиологии,
вирусологии и иммунологии. — М.: ACADEMIA, 2001. — 85 с.
4. Кондратьева
И.А.,
Киташов
А.В.,
Рокк
Ф.
Применение
иммунологических методов при изучении иммунозащитных реакций у рыб и
беспозвоночных животных // Практикум по иммунологии. Учебное пособие /
Под ред.И.А. Кондратьевой, В.Д. Самуилова. М.: Изд-во МГУ, 2001. 224 с.
5. Межидов М. М. Справочник по микробиологическим питательным
средам. — М.: Медицина, 2003. —306 с.
6. Определитель бактерий Бержди.- М.: Мир,1997
7. Методы контроля бактериологических питательных сред. методические
указания. МУК4.2.2316-08.-М.2008