Мікробіологія і біотехнологія

Постійне посилання зібрання

https://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/13201

ISSN 2076-0558
eISSN 2307-4663

Науковий журнал «Мікробіологія і біотехнологія», заснований у 2007 році, висвітлює результати наукових досліджень у галузі мікробіології і біотехнології, об’єктами яких є прокаріотні (бактерії, архебактерії), еукаріотні (мікроскопічні гриби, мікроскопічні водорості, найпростіші) мікроорганізми та віруси.

Повні тексти видання доступні на сайті Наукової бібліотеки ОНУ імені І. І. Мечникова за посиланням:
https://lib.onu.edu.ua/mikrobiologiya-i-biotehnologiya/

Сайт видання:http://mbt.onu.edu.ua/

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 215

Морські міксобактерії – унікальна група з високим біосинтетичним потенціалом
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Іваніца, Віталій Юрійович; Страшнова, Ірина Валентинівна; Ivanitsa, Vitalii Yu.; Strashnova, Iryna V.
Необхідність у нових антимікробних препаратах зумовлює пошук нових біологічно активних речовин. Найперспективнішим джерелом і ресурсом для інноваційних біоактивних натуральних продуктів є і залишаються бактерії, серед яких чільне місце посідають міксобактерії. Огляд присвячено особливостям біології міксобактерій, які відомі не лише своїм складним хижацьким способом життя, але й, що ще важливіше, своєю здатністю синтезувати позаклітинні гідролітичні ферменти і різноманітні вторинні метаболіти, структурні особливості та механізм дії багатьох із яких є унікальним. Особливу увагу приділено галофільним/галотолерантним міксобактеріям, виділеним із морського середовища, які, за даними геномно-метаболомного аналізу, мають потужний біосинтетичний потенціал і є перспективним джерелом нових сполук з різноманітним біоактивним спектром та унікальним механізмом дії.
Biarylitides as ultra-short ribosomal peptides of actinobacteria
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Bidnyk, Maryna Yu.; Ostapchuk, Andriy M.; Бідник, Марина Юріївна; Остапчук, Андрій Миколайович
Actinobacteria are prolific producers of bioactive natural products, including numerous ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides (RiPPs). A recently discovered subgroup of RiPPs, the biarylitides, is characterized by ultra-short precursor peptides (3–5 amino acids) and a distinctive biaryl cross-link between aromatic residues. First reported in Planomonospora and Pyxidicoccus species, and later in Streptomyces, these compounds are generated by minimal gene clusters encoding a short precursor and a dedicated cytochrome P450 enzyme. The P450 “biarylitide synthases” catalyze unusual C–C, C–N, or C–O linkages, producing rigid macrocyclic scaffolds. Literature surveys show that over 90% of identified biarylitide gene clusters belong to actinobacteria, highlighting their evolutionary significance. Despite only a few experimental characterizations, biarylitides represent the shortest known RiPPs and expand our understanding of how minimal peptide scaffolds can yield chemically complex natural products. Related cross-linked RiPPs, such as dynobactin A and neopetromin, demonstrate potent antibacterial or ecological functions, suggesting similar potential for biarylitides. Recent protein engineering of biarylitide P450s has also revealed broad substrate tolerance, opening opportunities for synthetic diversification. This review integrates data from recent biochemical and bioinformatic studies on the discovery, structure, and biosynthesis of biarylitides, with emphasis on their genetic organization and functional roles. Biarylitides exemplify a fascinating new class of ultra-short RiPP natural products, warranting continued genome mining and mechanistic exploration to uncover novel variants and clarify their ecological or pharmacological significance.
Ефективність зберігання штамів молочнокислих бактерій, виділених із гідробіонтів Чорного моря, різними методами
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Ямборко, Ганна Валентинівна; Страшнова, Ірина Валентинівна; Ракитська, Світлана Іванівна; Yamborko, Hanna V.; Strashnova, Iryna V.; Rakytska, Svitlana I.
Широке використання молочнокислих бактерій (МКБ) у харчовій, фармацевтичній та біотехнологічній промисловості актуалізує проблему вибору оптимальних методів їх тривалого зберігання з мінімальною втратою життєздатності та цінних біотехнологічних властивостей. Мета роботи – порівняти ефективність різних методів зберігання штамів МКБ морського походження, виділених із губок Haliclona sp. та мідій Mytilus galloprovincialis Чорного моря. Матеріали і методи. Досліджено 14 штамів МКБ (Lentilactobacillus parabuchneri, Loigolactobacillus bifermentans, Leuconostoc mesenteroides), які зберігали трьома методами: субкультивуванням, під шаром вазелінової олії та методом низькотемпературного заморожування у MRS-бульйоні з 30% гліцерином. Життєздатність (КУО/см³) та основні біологічні властивості оцінювали на початку та через 3, 6, 9 і 12 місяців зберігання. Результати. Початкова кількість життєздатних клітин становила 34,2×10⁹–96,3×10⁹ КУО/см³. Упродовж 12 місяців для всіх способів фіксували поступове зниження життєздатності, проте метод низькотемпературного заморожування забезпечував збереження не менше ніж 10⁷ КУО/см³ усіх штамів. Після 9–12 місяців зберігання відмічали зворотні зміни морфології й тінкторіальних властивостей та подовження терміну культивування до 48 год. Активність кислотоутворення при сквашуванні молока знижувалася: рН змінювався з 5,4–6,0 до 5,9–6,6, титрована кислотність – із 42,6–68,2 до 32,5–52,4 °Т. Висновки. Для тривалого лабораторного зберігання МКБ морського походження найбільш ефективним є низькотемпературне заморожування, яке забезпечує збереження життєздатності, біологічних властивостей і кислотоутворювальної активності штамів.
Моніторинг генетичної різноманітності популяції Phytophthora infestans – збудника фітофторозу картоплі на території України
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Жуков, Б. С.; Демедюк, Євгеній Вікторович; Гудзенко, Тетяна Василівна; Zhukov, B. S.; Demediuk, Yevhenii V.; Gudzenko, Tetiana V.
Знання генетичної структури популяцій таких фітопатогенів як Phytophthora infestans є невід’ємною частиною успішного контролю фітофторозу – широко розповсюдженої найбільш руйнівної хвороби картопляних культур, яка завдає величезних економічних збитків у всіх країнах світу. Мета. Встановити генетичну різноманітність популяції P. іnfestans – збудника фітофторозу картоплі на території України. Методи. Ізоляцію чистих культур P. infestans проведено методом блоттерів на картопляних дисках з наступним послідовним пересіванням на житній агар з додаванням ріфампіцину (RAB-R) та картопляно-декстрозний агар (PDA). Генетичне типування ліній вітчизняних P. infestans проводили за допомогою SSP ПЛР аналізу. Аналітичні дендрограми формували за допомогою програмного забезпечення MEGA 1. Результати. У результаті проведеного молекулярно-генетичного аналізу з використанням 10 мікросателітних маркерів, 35 вітчизняних ізолятів P. іnfestans розподілилися на 17 генотипів, що свідчить про високий рівень поліморфності у популяції, яка не пов’язана ні з регіоном виділення, ні з сортом ураженої картоплі. Частота генотипів коливалася від 2,86 до 11,43%. Найбільш розповсюдженими на Україні генотипами виявилися С, F та G. Найменшу генетичну різноманітність було виявлено у популяції P. infestans Львівської області. Зразки, що отримано з інших областей, демонструють високу гетерогенність. Кореляції між регіонами та сортами картоплі, з яких отримано зразки P. infestans, та їх генотипами не спостерігається. Висновки. Встановлено генетичну різноманітність популяції збудника фітофторозу картоплі на території України – 35 вітчизняних ізолятів P. іnfestans розподілилися на 17 генотипів без значного зміщення в бік певного варіанту, що свідчить про високий рівень поліморфності у популяції.
Ретроспективне математичне моделювання світового моніторингу динаміку ліній Betacoronavirus pandemicum як інструмент нагляду за новітніми медичними загрозами
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Онищенко, К. С.; Зінченко, Оксана Юріївна; Жуков, Б. С.; Onyshchenko, K. S.; Zinchenko, Oksana Yu.; Zhukov, B. S.
Мета. Оцінити параметри профілів ліній SARS-CoV-2 (Betacoronavirus pandemicum) та встановити залежності між обсягами секвенування, часовими характеристиками моніторингу та різноманіттям ліній. Методи. Проаналізовано дані 11,33 млн. сіквенсів та 2703 ліній B. pandemicum із 176 країн за номенклатурою Pango. Визначали індекси концентрованості (HHI), різноманіття (H, HMM), рівномірності (J), тривалість спостереження (D) та інтенсивність секвенування (I). Застосовані методи кореляційного і регресійного аналізу із використанням відповідних бібліотек python. Результати. Виявлено сильні зв’язки між тривалістю та інтенсивністю моніторингу й числом ідентифікованих ліній. Визначені порогові значення для досягнення охоплення 90%, 95% і 99% різноманіття становили відповідно ~239, 321 і 411 сіквенсів. Після ~400–500 сіквенсів спостерігалося зниження ефективності, що відображало мінімальний приріст нових ліній. Маржинальна віддача секвенування знижувалася до <1 нової лінії на 1000 додаткових сіквенсів. Висновки. Часові параметри та інтенсивність секвенування визначають ефективність генетичного нагляду, тоді як рівномірність профілю залежить переважно від дизайну відбору зразків. Запропонована модель дозволяє встановлювати пороги секвенування та оптимізувати моніторинг.
The antimicrobial promise of cultivated mushrooms: a review of the last decade’s findings
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Kurianinov, Yevhen L.; Zinchenko, Oksana Yu.; Кур’янінов, Євген Леонідович; Зінченко, Оксана Юріївна
A literature analysis was conducted on the antimicrobial potential of cultivated mushroom species. The review focuses on peer-reviewed studies, primarily from the past decade, that evaluate antimicrobial activity in cultivated edible and medicinal mushrooms. Analysis shows that species from the genera Pleurotus, Agaricus, Hericium, Flammulina, and Cordyceps produce metabolites effective against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. Particular attention is given to metabolites like plectasin and cordycepin, which have demonstrated activity against Mycobacterium tuberculosis in experimental models. The findings underscore the promising role of cultivated mushrooms as a source of novel antimicrobial agents and reveal prospects for their practical use in pharmaceutical development.
Оптимізація схеми стерилізації експлантів та фітогормонального складу живильного середовища для введення кукурудзи в культуру in vitro
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Теслюк, Наталія Іванівна; Шульга, Кристіна Олександрівна; Іваниця, Тетяна Володимирівна; Жиловська, Катерина Ярославівна; Tesliuk, Nataliia I.; Shulha, Krystina O.; Ivanytsia, Tetiana V.; Zhylovska, Kateryna Ya.
Мета роботи: оптимізувати схему стерилізації експлантів з використанням протигрибкових агентів та виявити вплив фітогормонального складу живильного середовища на регенераційні процеси у кукурудзи в культурі in vitro. Матеріали і методи. На етапі введення насіння кукурудзи в культуру in vitro було протестовано чотири схеми стерилізації з використанням фунгіцидів та без них. Визначали вплив фітогормонів цитокінінового та ауксинового ряду: 6-бензиламінопурину (6-БАП) індолілоцтової кислоти (ІОК) на процеси регенерації кукурудзи в культурі in vitro. Результати. Виявлено, що найбільший вихід стерильних експлантів у культурі in vitro забезпечила обробка препаратами «Хорус» (85,8%) та «Хінозол» (95,2%). За показником життєздатності проростків та довжиною коренів кращі показники були у варіанті з препаратом «Хорус» (на 15% і 45% більше за контроль відповідно). Встановлено, що середовище MS з ІОК 2 мг/л та 6-БАП 0,5 мг/л найкраще впливало на приживлюваність експлантів (84%), на процеси утворення калусу (47%) та на ризогенез (30%), а на стимуляцію пагоноутворення ‒ MS з 6-БАП 2 мг/л та ІОК 0,5 мг/л. Висновок. Оптимальною схемою для стерилізації насіння кукурудзи як експлантів для культури in vitro є: промивка мильним розчином (5 хв), промивка проточною водою (5 хв), обробка відбілювачем «Білизна» (NaOCl 10,5 г/л, 15 хв), промивка стерильним дистилятом двічі, обробка препаратом «Хорус» (1,4 г/л, 15 хв), промивка стерильним дистилятом тричі. Встановлено, що кращим для процесів введення в стерильну культуру було живильне середовище MS: зі збільшеним вмістом ауксинів (ІОК 2 мг/л) – для індукування калусів і ризогенезу; цитокінінів (6-БАП 2 мг/л) – для стимуляції органогенезу.
Optimization of isolation and purification of the bacteriocin from Enterococcus italicus ONU 547 by anion-exchange chromatography
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Merlich, Andrii G.; Bachynskyi, Nikita V.; Petrenko, K. S.; Lisiutin, Gennadii V.; Ivanytsia, Volodymyr O.; Мерліч, Андрій Геннадійович; Бачинський, Нікіта Валерійович; Петренко, К. С.; Лісютін, Геннадій Вікторович; Іваниця, Володимир Олексійович
Aim. The aim of the work was to optimize isolation and purification of the bacteriocin from E. italicus ONU 547, which has biotechnological potential by low pressure anion exchange chromatography. Methods. Anion exchange chromatography by the BioLogic LP system with the cartridge Bio-Scale Mini Macro-Prep High Q was used for isolation of the bacteriocin from the culture liquid and for its partial purification. Two-step and three-step elution protocols were tested in order to increase yield of the bacteriocin and its purity. Results. The bacteriocin from culture liquid of E. italicus ONU 547 (320 AU/mL) was isolated and partially purified by anion-exchange chromatography with low-pressure system. The slightly alkaline hydrogen potential (pH = 8.0) of culture liquid and mobile phase was suitable for effective binding of the bacteriocin to the column with a positive charged matrix. The two-step (10% and 100% Buffer B with 1 M NaCl) elution procedure resulted in 4.4% yield of the bacteriocin, while three-step elution (10%, 50% and 100%) – 5%. The simplified procedure for bacteriocin isolation and purification is proposed. Conclusions. Low pressure anion-exchange chromatography with pH 8.0 of the mobile phase is effective for isolation of the bacteriocin directly from culture liquid of E. italicus ONU 547 and for its partial purification. Three-step elution procedure with 10%, 50% and 100% 1M NaCl leads to higher purity and yield of the bacteriocin.
Brevibacillus reuszeri як потенційний ресурс для екологічного сільського господарства
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Shtenikov, Mykola D.; Marchenko, D. O.; Subota, V. V.; Штеніков, Микола Дмитрович; Марченко, Д. О.; Субота, В. В.
The species Brevibacillus reuszeri was separated into a specific taxonomic unit 30 years ago, during which it has been studied. The aim of the study was to collect and analyze the available scientific information on the species Brevibacillus reuszeri. A search was conducted in scientific literature databases using the queries "Brevibacillus reuszeri" and "B. reuszeri". Only studies that identified B. reuszeri using MALDI-TOF, phylogenetic or phylogenomic methods were included in the review. Brevibacillus reuszeri is characterized by the ability to produce chitinases with antifungal activity, bacteriocin and the ability to counteract environmental pollution by heavy metals and the ability to hydrolyze polyurethane. Paradoxically, this species is also a plant growth-promoting rhizobacterium with an unusual activity, the ability to promote mycorrhiza formation. Further research should test the possibility of developing biological products based on cultures of this species for bioremediation and plant growth promotion. Another promising area is the search for new antimicrobial compounds based on products of unidentified biosynthetic clusters of Brevibacillus reuszeri strains.
Аналіз кластерів біосинтетичних генів Bacillus pumilus ONU 554 in silico
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Васильєва, Наталія Юріївна; Кішинська, Марія Олександрівна; Штеніков, Микола Дмитрович; Vasylieva, Nataliia Yu.; Kishynska, М. О.; Shtenikov, Mykola D.
Метою роботи був поглиблений аналіз кластерів генів асоційованих з біосинтезом вторинних метаболітів (BGC) Bacillus pumilus ONU 554 з використанням біоінформатичних методів. Методи. Ідентифікацію виду проводили з використанням серверів TYGS, Comprehensive Genome Analysis (CGA) Service та KmerFinder-3.2; для розрахунку ANI використовували KBase. Гени антибіотикорезистентності шукали через сервер CARD. Аналіз наявності кластерів генів, бактеріоцинів за допомогою antiSMASH, Bagel4 та PRISM відповідно. Результати. Показано, що за результатами ідентифікації, філогенетичного аналізу та ДНК-ДНК-гібридизації (DDH), проведеної in silico, штам Bacillus pumilus ONU 554 відноситься до групи B. pumilus. В геномі штаму виявлені послідовності, що ідентифіковані як профаги, CpG-острівці та CRISPR регіони. Ідентифіковано 15 кластерів біосинтетичних генів (BGC) з використанням інструментів antiSMASH, Bagel4 та PRISM. Показана наявність трьох кластерів генів бактеріоцинів в геномі Bacillus pumilus ONU 554, нерибосомних пептидсинтетаз та комбінованих кластерів, що складаються з нерибосомних пептидсинтетаз та полікетидсинтетаз І типу. Висновки. Підтверджена належність штаму Bacillus pumilus ONU 554 до групи B. pumilus. З використанням оновлених алгоритмів аналізу генома визначено більшу кількість кластерів біосинтетичних генів (BGC). Серед кластерів ідентифікованих з високим ступенем подібності були ліхенізин (BGC0000381), бацилізин (BGC0001184), бацилібактин (BGC0002695). Кластера фенгіцину (BGC0001095) та шизокінени (BGC0002683) мали ступінь подібності в діапазоні від 53,0 до 60,0%%. Виявлено CpG-острівці, CRISPR регіони, інші гени стійкості до антибіотиків. Отримані результати свідчать, що штам Bacillus pumilus ONU 554 може бути перспективним для пошуку нових сполук з антимікробною та антифунгіцидною активністю.
Оцінка антагоністичної активності бацил щодо фітопатогенних мікроорганізмів
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2025) Андрющенко, О. В.; Страшнова, Ірина Валентинівна; Іваниця, Тетяна Володимирівна; Ямборко, Ганна Валентинівна; Галкін, Микола Борисович; Лісютін, Геннадій Вікторович; Andriushchenko, О. V.; Strashnova, Iryna V.; Ivanytsia, Tetiana V.; Yamborko, Hanna V.; Lisiutin, Gennadii V.
Біологічний контроль фітопатогенів з використанням непатогенних представників бактерій, зокрема бацил, як основи біопрепаратів, є альтернативою хімічним пестицидам і реалізує напрям, пов'язаний з екологізацією агровиробництва. Мета. Оцінити антагоністичний потенціал бацил, виділених із різних природних джерел, щодо фітопатогенних мікроорганізмів. Методи. Антагоністичну активність 5-и ґрунтових штамів бацил (Bacillus spp. 6, 9, 13, 21, 50) та 6-и штамів, виділених із глибоководних донних осадів Чорного моря (Bacillus subtilis ONU 559, ONU 1125, Bacillus pumilus ONU 554, Bacillus velezensis ONU 553, Paenibacillus larvae ONU 1077, Priestia megaterium ONU 1085), проти колекційних і виділених із уражених злакових рослин фітопатогенних мікроорганізмів досліджено методом блоків. Результати. Під впливом бацил розміри зон відсутності росту колекційних штамів фітопатогенних бактерій коливалися від 16,5±0,2 мм до 21,3±0,2 мм, виділених із рослин – у межах 15,4±0,2 мм – 18,2±0,2 мм; для фітопатогенних грибів визначено у межах 15,6±0,2 мм – 27,7±0,3 мм (для колекційних штамів) і 14,0±0,1 мм – 23,4±0,2 мм (для виділених із рослин). Майже до усіх штамів фітопатогенних бактерій бацили проявили антагоністичну активність середнього ступеню, у 8,3% випадків штами, виділені із донних осадів, проявили активність високого ступеню до окремих колекційних штамів бактерій. Антагоністами середнього ступеню щодо колекційних і виділених із уражених рослин грибів виявилися 65,0% і 85,0%, відповідно, ґрунтових штамів бацил. Штами морських бацил проявили більший антагоністичний ефект проти грибів: 45,8% були високо активними до колекційних штамів і 33,3% – високо активними до виділених грибів. Висновки. Штами бацил, виділені із різних природних джерел, пригнічували ріст колекційних і виділених із уражених рослин фітопатогенних мікроорганізмів. Ступінь антагоністичної активності бацил оцінено як «середній» і «високий» у залежності від штаму патогену. Найкращий антагоністичний ефект виявив штам B. subtilis ONU 1125 із глибоководних донних осадів Чорного моря, що дає змогу рекомендувати його для подальших досліджень щодо з’ясування можливості розробки препарату для боротьби зі збудниками захворювань рослин.
Антагоністична активність чорноморських актинобактерій проти фітопатогенних мікроорганізмів
(Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова, 2024) Андрющенко, О. В.; Страшнова, Ірина Валентинівна; Іваниця, Тетяна Володимирівна; Ракитська, Світлана Іванівна; Галкін, Микола Борисович; Andriuschenko, O. V.; Strashnova, Iryna V.; Ivanytsia, Tetiana V.; Rakytska, Svitlana I.; Galkin, Mykola B.
Біологічний метод захисту рослин є екологічно безпечною та пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі збудниками хвороб і одним із важливих інструментів переходу до органічного та екологічного землеробства України. Мета. Визначити антагоністичну активність чорноморських актинобактерій проти фітопатогенних мікроорганізмів. Методи. Антагоністичну активність 35 штамів актинобактерій, виділених із різних біотопів Одеської затоки Чорного моря, проти колекційних і виділених із уражених злакових рослин штамів фітопатогенних мікроорганізмів, визначено методом блоків після попереднього культивування актинобактерій на середовищі Гаузе 2 протягом 12 діб при 28±1 °С. Антагоністичну активність екстрагованих вторинних метаболітів штамів Streptomyces ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 проти штамів Fusarium oxysporum визначено диско-дифузійним методом. Результати. Із 35 досліджених ріст хоча б одного штаму фітопатогенних бактерій і грибів пригнічувало, відповідно, 77,1% і 65,7% штамів актинобактерій. Розміри зон відсутності росту чутливих колекційних штамів бактерій коливалися від 15,3±0,1 мм до 29,6±0,3 мм, штамів бактерій, виділених із уражених рослин, – від 14,5±0,1 мм до 25,7±0,3 мм за дії антагоністично активних актинобактерій. Цей показник для колекційних штамів грибів визначено у діапазоні від 16,0±0,2 мм до 33,5±0,3 мм, для ізольованих штамів грибів – від 15,0±0,1 мм до 29,3±0,3 мм. S. ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 проявили найкращу активність проти всіх штамів фітопатогенних мікроорганізмів, зокрема проти виділених із уражених рослин F. oxysporum, зони відсутності росту понад 80,0% штамів яких перевищували 20,0 мм. Екстраговані вторинні метаболіти обох штамів S. ambofaciens пригнічували ріст колекційного і виділених штамів фузарій. Зони відсутності росту грибів коливалися у широких межах і залежали, передусім, від штамів фузарій, стрептоміцету, концентрації екстрактів і терміну обліку результатів. Мінімальні пригнічувальні концентрації екстрагованих метаболітів S. ambofaciens ONU 1016 і S. ambofaciens ONU 561 щодо виділених штамів F. oxysporum склали 250 мкг/мл – 500 мкг/мл і 250 мкг/мл – 100 мкг/мл, відповідно. Висновки. Штами актинобактерій, виділені із губок і мідій Одеської затоки Чорного моря, є антагоністично активними проти фітопатогенних мікроорганізмів, зокрема грибів F. oxysporum. Колекційні штами фітопатогенів чутливіші до дії морських актинобактерій, ніж виділені із уражених рослин штами.
Screening of marine spore-forming bacteria degrading polymer materials
(Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова, 2024) Zinchenko, Oksana Yu.; Chebanov, N. S.; Shtenikov, Mykola D.; Зінченко, Оксана Юріївна; Чебанов, Н. С.; Штеніков, Микола Дмитрович
The development of plastic recycling methods requires the search for new microorganisms capable of their biodegradation. The aim of the work was to screen spore-forming bacteria isolated from bottom sediments of the Black Sea for their ability to decompose Impranil and polyethylene terephthalate. Materials and methods. Cultivation of sixty cultures of spore-forming bacteria isolated from the Black Sea was carried out on a solid LB medium supplemented with Impranil (3–4 ml/l) or bis(hydroxyethyl)terephthalate (BHET) (5 mM). The ability of cultures to decompose polymer additives was evaluated by the formation of a transparent zone around the colonies after incubation at 30 ºС and 37 ºС for 14 days. Results. Out of 60 strains, 40 showed a positive result. 22 strains were active towards both plastics, 13 – only towards Impranil, 5 – only BHET. Impranil was decomposed somewhat more actively at 30 °C than at 37 °C. No clear temperature dependence was found in BHET decomposition. The analysis of the species composition showed that 35 of the 40 active strains belonged to seven species of microorganisms. B. subtilis has the highest share of active strains, as this species is represented by 13 strains, each of which was found to be active. The most active strain belonged to the species B. reuszeri. Conclusions. Spore-forming bacteria isolated from the Black Sea are capable of degrading Impranil and BHET. Enzymes degrading above mentioned polymers are the most widespread among the representatives of the species B. subtilis, B. atrophaeus and B. reuszeri. The highest activity towards Impranil showed B. subtilis, towards BHET– P. megaterium, B. reuszeri and B. licheniformis. Impranil degradation was more active under 30 ºС, but no clear dependence between temperature and BHET degradation was detected.
The role of Bacillus spp. in sustainable agriculture and biocontrol
(Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова, 2024) Galkin, Mykola B.; Ruzhanskyi, B. P.; Галкін, Микола Борисович; Ружанський, Б. П.
This work aims to explore the potential applications of Bacillus spp. in biological plant control and the promotion of sustainable agriculture, drawing insights from an analysis of literature data. Literature review. Plants that interact with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) exhibit improved growth and enhanced resistance to stress. Among PGPR, Bacillus spp. are widely used in agriculture to boost crop yields and stress tolerance. However, their effectiveness varies under different conditions, emphasizing the need for further research to bridge the gap between laboratory and field results. Species such as Bacillus subtilis enhance nitrogen fixation, facilitate phosphorus mobilization, and increase iron uptake in plants. Additionally, Bacillus spp. produce phytohormones and other compounds that regulate the hormonal balance in plants. These bacteria protect plants from pathogens by producing antimicrobial substances such as lipopeptides and antibiotics. B. subtilis also modulates the expression of plant genes to support colonization. Biofilm formation on plant roots, regulated by quorum sensing, further promotes effective bacterial colonization. Conclusions. Studies on plant-bacteria interactions in the rhizosphere reveal that beneficial bacteria like Bacillus spp. enhance plant growth and resilience through hormone regulation, biofilm formation, modulation of plant immune responses, and improved nutrient availability and stress tolerance. B. subtilis and related species are particularly effective in increasing crop yields and combating plant diseases. Their ability to improve drought and salt tolerance is especially noteworthy, making Bacillus spp. promising candidates for sustainable agriculture.
Antagonistic activity of actinobacteria isolated from sponges Haliclona spp. Odesa Bay
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Strashnova, Iryna V.; Mashkova, A. K.; Lisiutin, Gennadii V.; Ivanytsia, Tetiana V.; Страшнова, Ірина Валентинівна; Машкова, А. К.; Лісютін, Геннадій Вікторович; Іваниця, Тетяна Володимирівна
The marine ecosystem is a promising source for discovering the producers of totally new bioactive compounds. Among the significant biodiversity, actinobacteria also are known by huge antagonistic potential. Aim. To study the antagonistic activity of actinobacteria isolated from marine sponges Haliclona spp. against the strains of indicator prokaryotic and eukaryotic microorganisms. Methods. Antagonistic activity of actinobacteria isolated from marine sponges Haliclona spp. against Staphylococcus aureus АТСС 25923, Micrococcus luteus АТСС 4698, Enterococcus faecalis АТСС 29212, Bacillus subtilis АТСС 6633, Kocuria rhizophila DSM 348, Escherichia coli АТСС 25922, Proteus vulgaris АТСС 6896, Salmonella enterica NCTC 6017, Klebsiella pneumoniae АТСС 10031, Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853, Pseudomonas putida KT 2440 and Candida albicans ATCC 18804 were determined in vitro by the block method. Results. Thirteen from fourteen strains of actinobacteria inhibit the growth of at least one strain of the indicator microorganism. The most active strains of actinobacteria were Hal 2 and Hal 14, that significantly inhibit the growth of fifth strains of indicator microorganisms, the spectrum of which were differed. Strain Hal 2 has ability to inhibit the growth of S. aureus ATCC 25923, M. luteus ATCC 4698, E. faecalis ATCC 29212, K. rhizophila DSM 348, P. aeruginosa ATCC 27853 and C. albicans ATCC 18804, strain Hal 14 inhibit all Gram-positive bacteria, including B. subtilis ATCC 6633. K. rhizophila DSM 348, M. luteus ATCC 4698 and P. aeruginosa ATCC 27853 shown the impressive sensitivity to the studied strains of actinobacteria. The growth of P. aeruginosa was inhibited by ten strains of actinobacteria. Four strains of actinobacteria (Hal 2, Hal 4, Hal 5 and Hal 6) inhibit the growth of C. albicans ATCC 18804 with different intensity. All the indicators of the family Enterobacteriaceae and P. putida KT 2440 were resistant to the studied strains of actinobacteria. Conclusions. Strains of actinobacteria isolated from marine sponges Haliclona spp. inhibit the growth of indicator strains of prokaryotic and eukaryotic microorganisms. S. aureus АТСС 25923, M. luteus АТСС 4698, E. faecalis АТСС 29212, K. rhizophila DSM 348, P. aeruginosa ATCC 27853 and C. albicans ATCC 18804 are the most sensitive to the antagonistic action of actinobacteria. Strains of actinobacteria Hal 2, Hal 4 and Hal 14, which suppressed the ability to grow of the large quantity of indicator microorganisms with significant zones of inhibition of the growth, were chosen for further studies of the spectrum and properties of their secondary metabolites.
Characterization of lactobacteria from the Black Sea water and mussels with the potential to produce antibacterial compounds
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Merlich, Andrii G.; Kalnytska, O. Iu.; Shutylo, M. V.; Kovtun, Oleg O.; Ivanytsia, Volodymyr O.; Мерліч, Андрій Геннадійович; Кальницька, Олександра Юріївна; Шутило, Марина Василівна; Ковтун, Олег Олексійович; Іваниця, Володимир Олексійович
Aim. Characterization of lactic acid bacteria (LAB) from water and mussels of the Black Sea with the potential to produce antibacterial compounds. Methods. The isolation of lactobacteria from water and mussels, their enumeration were performed by standard microbiological methods. Determination of their morphological, tinctorial, cultural, and biochemical characteristics were performed by Gram staining with immersion microscopy, describing the growth in liquid MRS media with and without 6.5% NaCl, catalase test. Genus-specific classic PCR was used for identification of isolated bacteria. To study the antagonistic interactions of the strains the perpendicular streak method was used. Results. In water of the Black Sea from Odesa bay, collected in winter period, 2×10–4.8×102 CFU/ mL of lactobacteria were found, while only in three mussels from seven (42.9%) LAB were detected (1.7×10±0.7 CFU/mL). Thirteen new strains of lactobacteria were isolated and characterized – eight strains from water and five from mussels. Among them, nine strains were identified as Enterococcus sp., one strain – as Lactobacillus sp., and three LAB strains remained unidentified. The new strains Enterococcus W1.1, Enterococcus W1.2, Enterococcus W1.3, Enterococcus W2.3, and Enterococcus М7.1 exhibited antagonistic activity against other closely related strains and Lactobacillus sakei subsp. sakei JCM1157. Conclusions. The Black Sea water and mussels tissue liquor in winter period contain 2×10–4.8×102 CFU/mL and 1.7×10±0.7 CFU/mL of LAB, respectively. The strains Enterococcus W1.1, Enterococcus W1.2, Enterococcus W1.3, Enterococcus W2.3, and Enterococcus М7.1 are potential producers of antibacterial compounds.
Використання мікроорганізмів у біоремедіації грунтів, забруднених внаслідок бойових дій
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Галкін, Микола Борисович; Страшнова, Ірина Валентинівна; Андрющенко, А. В.; Galkin, Mykola B.; Strashnova, Iryna V.; Andryushchenko, A. V.
Внаслідок бойових дій у ґрунти потрапляють речовини з вибухівки та механізмів вогнепальної зброї, паливно-мастильні матеріали і важкі метали, які несуть згубний вплив на екосистеми. У статті проаналізовано основні способи біоремедіації такого ґрунту. Використання шламових реакторів, земельної обробки, компостування, біостимуляції, біозбагачення та імобілізованих мікроорганізмів дозволяє позбутися до 99% токсичних речовин за рахунок природної або привнесеної мікробіоти. Термін очищення коливається від декількох тижнів до декількох років залежно від способу ремедіації, кліматичних умов та рівня забруднення. Перспективними є використання комбінованих методів. Очищення здійснюється за різними механізмами, які полягають у повному або частковому розщепленні речовин з трансформацією їх у нетоксичні форми (вибухівка, нафтопродукти), біоакумуляції, біосорбції, біопреципітації та біовідновленні (важкі метали). У біоремедіації беруть участь як аеробні, так і анаеробні мікроорганізми, і найчастіше у літературі описано застосування представників таких родів як Pseudomonas, Clostridium, Bacillus, Serratia, Stenotrophomonas, Arthrobacter, Rhodococcus, Cellulomonas та інших. Необхідним є подальший пошук штамів, здатних до одночасного очищення грунту від декількох типів забруднювачів.
Мікроорганізми морських холодних просочувань вуглеводнів
(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Сащук, Олена Вікторівна; Гудзенко, Тетяна Василівна; Іваниця, Володимир Олексійович; Sashchuk, Olena V.; Gudzenko, Tetiana V.; Ivanytsia, Volodymyr O.
Морські вуглеводневі просочування (сипи) завдяки своїм унікальним геофізичним та геохімічним характеристикам формують унікальні умови для розвитку специфічних мікробних спільнот, різноманітна та взаємопов’язана метаболічна діяльність яких лежить в основі глобальних екологічних процесів. В короткому огляді розглянуті геофізичні та хімічні передумови формування сипів та вуглеводневих флюїдів – джерел енергії та субстратів для метаболічних процесів, що опосередковані мікроорганізмами, які існують в даних екологічних нішах. Наведено інформацію про різноманітність мікроорганізмів в холодних вуглеводневих просочуваннях, їх метаболічний потенціал в умовах динамічного розвитку середовища.
Analysis of biosynthetic gene clusters of Bacillus velezensis ONU 553 in silico
(2024) Vasylieva, Nataliia Yu.; Kishynska, М. О.; Shtenikov, Mykola D.; Васильєва, Наталія Юріївна; Кішинська, М. О.; Штеніков, Микола Дмитрович
Метою роботи був аналіз кластерів генів асоційованих з біосинтезом вторинних метаболітів (BGC) Bacillus velezensis ONU 553 з використанням біоінформатичних методів. Методи. Ідентифікацію виду проводили з використанням сервера TYGS; для розрахунку ANI (Average Nucleotide Identity) використовували EzBioCloud. Аналіз наявності кластерів генів, бактеріоцинів проводили за допомогою antiSMASH, Bagel4, відповідно. Результати. Показано, що за результатами ідентифікації, філогенетичного аналізу та ДНК-ДНК-гібридизації (DDH), проведеної in silico штам Bacillus velezensis ONU 553 відноситься до оперативної групи B. amyloliquefaciens (OGBa). В геномі дослідженного штаму виявлені послідовності, що ідентифіковані як можливі фаги та CpG-острівки. Ідентифіковано 12 кластерів біосинтетичних генів (BGC) з використанням інструменту antiSMASH. Визначено кластер нового метаболіту (регіон 11). Показана наявність двох кластерів генів бактеріоцинів в геномі Bacillus velezensis ONU 553, які на підставі гомології корового гена віднесені до uberolysin/carnocyclin та антимікробного пептиду LCI. Висновки. Підтверджена належність Bacillus velezensis ONU 553 до групи B. amyloliquefaciens (OGBa). Визначені кластери генів, які відповідають за синтез сурфактинів, полієнових антибіотиків, антимікробних пептидів, макролідних антибіотиків та бактеріоцинів. Отримані результати свідчать, що B. velezensis ONU 553 є перспективним для використання в галузі «Блакитної біотехнології» для розробки нових препаратів з антимікробною та антифунгіцідною активністю.
Визначення вираженості впливу бактерій роду Bacillus на культуру насіння рису та кукурудзи в умовах in vitro
(2024) Теслюк, Наталія Іванівна; Шульга, Кристіна Олександрівна; Нечитайло, К. Ю.; Tesliuk, Nataliia I.; Shulha, Krystina O.; Nechitailo, K. Y.
Метою роботи було визначити вираженість впливу бактерій штамів Bacillus megaterium ONU500, Bacillus velezensis ONU553, Bacillus pumilus ONU554, Bacillus subtilis ONU559 на проростання і ріст насіння рису та кукурудзи в стерильних умовах. Матеріали і методи. Вирощували тридобові культури бактерій чотирьох штамів на рідкому живильному середовищі LB у термостаті за температури 28 °С та стерилізували насіння модельних рослин за стандартною схемою. Поміщали насіння у 1%-ові розчини бактеріальних суспензій (106 КУО/мл) кожного зі штамів та проводили інокуляцію протягом 1 години. Результати. Результати експерименту на обох модельних рослинах свідчать про значний потенціал бактерій B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554 як стимуляторів росту та розвитку рослин. B. subtilis ONU559 рекомендується до вивчення й уточнення впливу на рослини в подальших дослідженнях. Висновок. Найбільш позитивний, стимулювальний вплив на показники проростання, росту та розвитку насіння рису і кукурудзи чинить інокуляція штамом B. megaterium ONU500 (для рису: збільшення довжини пагона на 36,5%, кореня на 29%; для кукурудзи: 50% і 69% відповідно). Для культури рису перспективним є також подальше вивчення впливу B. velezensis ONU553, а для кукурудзи – B. pumilus ONU554.

Переглянути

Нові надходження