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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.