Влияние условий культивирования на антимикробную активность поверхностно-активных веществ acinetobacter calcoaceticus имв в-7241

В последние годы наблюдается повышение резистентности микроорганизмов к существующим биоцидам, что привело к поиску альтернативных препаратов. Из литературы [1] известно, что такими препаратами могут быть микробные поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие антимикробным действием, к тому же безопасны для человека и окружающей среды. Отметим, что ПАВ микробного происхождения - это вторичные метаболиты, одной из особенностей которых является синтез в виде комплекса подобных соединений (амино-, глико-, фосфо- и нейтральных липидов), соотношение компонентов которого может изменяться, что сопровождается изменением их биологических свойств [2]. Однако данные о влиянии условий культивирования на свойства ПАВ весьма ограничены.

В работе [3] мы исследовали влияние дрожжевого автолизата и микроэлементов на синтез ПАВ при культивировании A. calcoaceticus ИМВ В-7241 на различных углеродных субстратах. Установлено, что замена дрожжевого автолизата и смеси микроэлементов в составе этанол- и н-гексадекан-содержащих сред на сульфат меди и сульфат железа, а в среде с глицерином - на хлорид калия, сульфат цинка и сульфат меди сопровождалась повышением количества синтезированных ПАВ в 1,2-1,6 раза, что доказывает зависимость синтеза ПАВ от условий культивирования продуцента.

Цель данной работы - исследовать влияние факторов роста и микроэлементов в составе этанол, н-гексадекан- и глицеринсодержащих сред на антимикробную активность ПАВ A. calcoaceticus ИМВ В-7241.

Материалы и методы. Продуцент ПАВ A. calcoaceticus ИМВ В-7241 выращивали в жидкой минеральной среде с этанолом, н-гексадеканом в концентрации 2 % (по объему), глицерином - 1 % (по объему). В среду также дополнительно вносили дрожжевой автолизат - 0,5 % (по объему) и раствор микроэлементов - 0,1 % (по объему). В одном из вариантов в среду с этанолом и н-гексадеканом вместо дрожжевого автолизата и раствора микроэлементов вносили Си2+ (0,16 мкмоль/л) и Fe2+ (3,6 мкмоль/л), а в среду с глицерином - Zn2+ (38 мкмоль/л), Си2+ (0,16 мкмоль/л) и К+ (0,21 ммоль/л) [3].

Для исследований использовали поверхностно-активные вещества, выделенные экстракцией смесью Фолча (хлороформ и метанол, 2:1) из супернатанта культуральной жидкости.

В качестве тест-культур использовали бактерии (Bacillus subtilis БТ-2, Escherichia coli ІЕМ-1, Proteus vulgaris БТ-1, Enterobacter cloacae АС-22, Staphylococcus aureus БМС-1, Pseudomonas aeruginosa П-55) и дрожжи (Candida albicans Д-6).

Антимикробное действия ПАВ определяли по показателю минимальной ингибирующей концентрации (МИК) как описано в ранее работе [4].

Результаты и обсуждения. Данные, представленные в табл.1, показывают, что ПАВ, полученные при культивировании A. calcoaceticus ИМВ В-7241 в среде с этанолом, содержащей дрожжевой автолизат и микроэлементы, оказались более эффективными антимикробными агентами, чем ПАВ, синтезируемые при наличии в среде сульфата меди и железа. Замена дрожжевого автолизата и смеси микроэлементов в питательной среде сопровождалась снижением антимикробной активности ПАВ в 2-3,5 раза. Аналогичные закономерности установлены и для ПАВ, синтезированных на глицерине и н-гексадекане. Отметим, что антимикробная активность ПАВ зависела и от источника углеродного питания в среде культивирования. Так, ПАВ, полученные на этаноле в присутствии дрожжевого автолизата и микроэлементов более эффективно (МИК 9-75 мкг/мл) ингибировали рост тест- культур, чем ПАВ, синтезированные в аналогических условиях в среде с глицерином и н- гексадеканом (МИК 34-68 и 27-108 мкг/мл соответственно).

Таблица 1 - Минимальная ингибирующая концентрация ПАВ, синтезированных

штаммом ИМВ B-7241 на этаноле

Выводы. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что не всегда повышение синтеза ПАВ сопровождается образованием целевого продукта с необходимыми биологическими свойствами, а также о необходимости исследований по зависимости свойств поверхностноактивных веществ от условий культивирования продуцента.

Список литературы

1. Teixeira M.J., Dalla Rosa A.R., Brandelli A.L. Characterization of an antimicrobial peptide produced by Bacillus subtilis subsp. spizezinii showing inhibitory activity towards Haemophilus parasuis // Microbiology, 2013, Vol. 159 N 5, p. 980-988.
2. Marchant R., Banat M. Biosurfactants: a sustainable replacement for chemical surfactants // Biotechnol. Lett., 2012, Vol. 34 N 9, doi: 10.1007/ s10529-012-0956-x.
3. Пирог Т.П., Шевчук Т.А., Мащенко О.Ю. и др. Влияние факторов роста и некоторых микроэлементов на синтез поверхностно-активных веществ Acinetobacter calcoaceticus ИМВ В-7241 // Микробиол. журнал., 2013, Т. 75 № 5, с. 19-27.
4. Пирог Т.П., Савенко И.В., Шевчук Т.А. и др. Антимикробноя активность поверхностно-активных веществ, синтезированных в различных условиях культивирования Acinetobacter calcoaceticus ИМВ В- 7241 // Микробиол. журнал., 2016, Т. 78 № 3, с. 2-12.