Биологическая активность поверхностно-активных веществ аcinetobacter calcoaceticus имв в-7241, полученных на отработанном масле

Цель работы. Благодаря антимикробным и антиадгезивнаым свойствам перспективным является применение микробных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в биологии и медицине как альтернативы синтетическим дезинфицирующим средствам или лекарственным препаратам. Одним из способов удешевления технологии получения этих продуктов микробного синтеза является использование дешевых ростовых субстратов, например, промышленных отходов [1]. Сейчас в мире существует проблема утилизации отработанного (пережаренного) масла: только в Европе ежедневно его образуется 1,85-2,65 млн. л., поэтому использование такого масла в качестве субстрата для синтеза микробных ПАВ позволит одновременно решить проблему утилизации отходов и получить практически ценный продукт [1, 2].

Материалы и методы исследования. Аcinetobacter calcoaceticus ИМВ В-7241 выращивали в жидкой минеральной следующего состава: (NH2)2CO – 0,35; MgSO4·7H2O – 0,1; NaCl – 1,0; Na2HPO4 – 0,6; KH2PO4 – 0,14; вода дистиллированная – до 1 л, рН 6,8–7,0. В среду дополнительно вносили дрожжевой автолизат – 0,5 % (по объёму) и раствор микроэлементов – 0,1 % (по объёму) [3]. В качестве источника углерода и энергии использовали рафинированное и отработанное масло (2%, по объему). Для исследований использовали: супернатант культуральной жидкости и раствор ПАВ, экстрагированных из супернатанта смесью Фолча (хлороформ и метанол, 2: 1). В качестве тест-культур использовали Bacillus subtilis БТ-2 и Staphylococcus aureus БМС-1, Escherichia сoli ИЭМ-1, Pseudomonas sp MI-2, Candida albicans Д-6, Fusarium culmorum T-7. Антимикробные свойства определяли по показателю минимальной ингибирующей концентрации (МИК). Степень разрушения биопленок и адгезии тест-культур определяли спектрофотометрическим методом [2].

Результаты исследования. На первом этапе исследовали антимикробные свойства ПАВ штамма ИМВ В-7241. Установлено, что препараты ПАВ, синтезированные на двух видах масла проявляли высокую антимикробную активность по отношению ко всем исследуемым тест-культурам: МИК составляли 0,05-28 мкг / мл.

Дальнейшие исследования показали, что независимо от качества масла (рафинированное, отработанное) в среде культивирования A.calcoaceticus ИМВ В-7241 все синтезированные ПАВ разрушали биопленки тест-культур E.coli ИЭМ-1 и S. aureus БМС-1, причем разрушение было одинаковым как при использовании супернатанта, так и раствора ПАВ. При наличии препаратов ПАВ, синтезированных как на рафинированном, так и на отработанном маслах, в концентрации 29-233 мкг/мл степень деструкции биопленки E.coli ИЭМ-1 и S.aureus БМС-1 составляла в среднем 45-55%. Отметим, что в отличие от бактериальных биопленок, степень деструкции биопленки дрожжей C. albicans Д-6 при наличии препаратов ПАВ, полученных на рафинированном и отработанном маслах, была низкой и составляла 11% и 4% соответственно, причем при обработке препаратами поверхностно-активных веществ в высокой концентрации - 1,86 мг/мл. Из литературы известно, разрушение биопленок тест-культур дрожжей

наблюдается при более высоких концентрациях ПАВ. Так, Singh с коллегами [4] исследовали способность дирамнолипидов P. aeruginosa DSVP20 разрушать биопленку дрожжей C.albicans GH103. Биопленка тест- культуры была полностью разрушена при наличии высоких концентраций ПАВ (5 мг/мл) через 12 ч обработки.

В последующих экспериментах установлено, что независимо от концентрации (1,25-50 мкг/мл) растворы ПАВ, синтезированные на двух видах масла, снижали адгезию клеток B.subtilis БТ-2, S. aureus БМС-1 и C. albicans Д-6 на абиотических поверхностях (полистирольный планшет, линолеум, сталь, кафель) на 14-77 %, 9-81 % и 32-71 % соответственно.

Выводы. Таким образом, ПАВы штамма ИМВ В-7241, синтезированные на отработанном масле, являются эффективными антимикробными и антиадгезивными агентами, которые по биологическим свойствам не уступают ПАВам, синтезированным на традиционных субстратах.

Список литературы

  1. Patil P.D, Gude V.G, Reddy H.K. (2012), Biodiesel production from waste cooking oil using sulfuric acid and microwave irradiation processes. J. Environ. Protection, 3, р. 107-113.
  2. Gomes M-Z.V., Nitschke М. (2012), Evaluation of rhamnolipid and surfactin to reduce the adhesion and remove biofilms of individual and mixed cultures of food pathogenic bacteria. Food Control, 25 (2), р. 441-447.
  3. Pirog T.P., Savenko I.V., Shevchuk T.A. (2016), Effect of cultivation conditions of Acinetobacter сalcoaceticus ІMV B-7241 on surfactants antiadhesive properties. Microbiol. Zh., 78 (1). – p. 2-12.
  4. Singh N., Pemmaraju S.C., Pruthi P.A., Cameotra S.S., Pruthi V. (2013), Candida biofilm disrupting ability of dirhamnolipid (RL-2) produced from Pseudomonas aeruginosa DSVP20. Appl. Biochem. Biotechnol., 169 (8). – р. 2374–2391.
Год: 2018
Город: Шымкент
Категория: Медицина