Синтез біосурфактантів бактеріями Pseudomonas Aeruginosa, ізольованими з поверхні мушель мідій Чорного Моря

Анотація
Мета. Встановлення здатності до синтезу поверхнево-активних сполук бактерій Pseudomonas aeruginosa, ізольованих з мушель чорноморських мідій. Методи. Під час досліджень було використано кілька штамів морських Pseudomonas spp, виділених із забруднених нафтовими вуглеводнями ділянок Чорного моря: P. aeruginosa M1, P. aeruginosa M4, та P. aeruginosa PA01 як референтний штам, які вирощували у суспензійних та біоплівкових культурах у середовищах LB та Гіса. Культивування штамів Pseudomonas aeruginosa проводили при 37 °C протягом 120 і 168 годин. Ріст планктонної культури визначали спектрофотометрично при довжині хвилі 600 нм. Масу біоплівки визначали спектрофотометрично при довжині хвилі 592 нм за допомогою CV-тесту. Наявність поверхнево-активних сполук оцінювали у дроп-тесті. Кількісний вміст рамноліпідів визначали за кольоровою реакцією рамнози з орцином. Результати. Штами P. aeruginosa M1 і M4, виділені з поверхонь чорноморських мідій, синтезують на 25% і 66% більше ПАР, ніж штам PA01. Усі штами в середовищі Гіса синтезували у 10–20 разів менше рамноліпідів ніж у середовищі LB. У біоплівкових культурах спостерігається така ж залежність синтезу біосурфактанта від складу живильного середовища, що й у суспензійних культурах. За інтенсивністю продукції рамноліпідів у біоплівкових культурах досліджувані штами можна розташувати таким чином: P. aeruginosa M4 > P. aeruginosa M1 >> P. aeruginosa PA01. Висновки. Штами P. aeruginosa, виділені з Чорного моря, є більш ефективними продуцентами рамноліпідів, ніж еталонний штам P. aeruginosa PA01; Інтенсивність синтезу біосурфактантів істотно залежить від складу живильного середовища та способу вирощування.
Aim. Establishing of the ability to synthesize surface-active compounds by Pseudomonas aeruginosa bacteria isolated from the surface of Black Sea mussels. Methods. During the research several marine Pseudomonas spp strains isolated from petroleum hydrocarbon contaminated areas of Black Sea were used: P. aeruginosa M1, P. aeruginosa M4 and P. aeruginosa PA01 as reference strain in suspension and biofilm cultures (LB and Giss media). Cultivation of Pseudomonas aeruginosa strains was performed at 37 °C for 120 and 168 hours. Planktonic culture growth was determined spectrophotometrically on the wave length 600 nm. Biofilm mass was determined spectrophotometrically on the wave length 592 nm by CV-test. The presence of surface-active compounds was determined in a drop test. The quantitative content of rhamnolipids was evaluated by the color reaction of rhamnose with orcin. Results. P. aeruginosa strains M1 and M4 isolated from Black Sea mussel’s surfaces synthesize 25% and 66% more surfactants than the reference strain PA01. All strains in Giss medium synthesized 10–20 times less rhamnolipids than in LB medium. In biofilm cultures the same biosurfactant synthesis dependence on the composition of the nutrient medium is observed as in suspension cultures. According to the intensity of rhamnolipid production in biofilm cultures, the studied strains can be arranged in the following row: P. aeruginosa M4 > P. aeruginosa M1 >> P. aeruginosa PA01. Conclusions. The strains of P. aeruginosa isolated from the Black Sea are more efficient producers of rhamnolipids than the reference strain of P. aeruginosa PA01; the intensity of biosynthesis of surfactants significantly depends on the composition of the nutrient medium and the method of cultivation.
Цель работы – оценка способности к синтезу поверхностно-активных соединений бактерий Pseudomonas aeruginosa, изолированных с поверхности черноморских мидий. Методы. В ходе исследования были использованы несколько морских штаммов Pseudomonas spp, выделенных из районов Черного моря, загрязненных нефтяными углеводородами: P. aeruginosa M1, P. aeruginosa M4, и P. aeruginosa PA01 в качестве эталонного штамма, которые выращивали в суспензионных и биопленочных культурах в средах LB и Гисса. Культивирование штаммов Pseudomonas aeruginosa проводили при 37 °C в течение 120 и 168 часов. Рост планктонных культур определяли спектрофотометрически на длине волны 600 нм. Массу биопленки определяли спектрофотометрически на длине волны 592 нм с помощью CV-теста. Присутствие поверхностно-активных соединений оценивали с помощью дроп-теста. Количественное содержание рамнолипидов определяли по цветной реакции рамнозы с орцином. Результаты. Штаммы P. aeruginosa M1 и M4, выделенные с поверхности черноморских мидий, синтезируют на 25% и 66% больше поверхностно-активных веществ, чем контрольный штамм PA01. Все штаммы в среде Гисса синтезировали в 10–20 раз меньше рамнолипидов чем в среде LB. В биопленочных культурах наблюдается такая же зависимость синтеза биосурфактантов от состава питательной среды, что и в суспензионных культурах. По интенсивности продукции рамнолипидов в биопленочных культурах исследованные штаммы можно расположить таким образом: P. aeruginosa M4 > P. aeruginosa M1 >> P. aeruginosa PA01. Выводы. Штаммы P. aeruginosa, выделенные из Черного моря, являются более эффективными продуцентами рамнолипидов, чем эталонный штамм P. aeruginosa PA01. Интенсивность синтеза биосурфактантов существенно зависит от состава питательной среды и способа выращивания.
Опис
Ключові слова
морські бактерії, Pseudomonas aeruginosa, біосурфактанти, суспензійні і біоплівкові культури, склад живильних середовищ, морские бактерии, биосурфактанты, суспензионные и биопленочные культуры, состав питательной среды, marine bacteria, biosurfactants, suspension and biofilm cultures, the composition of the nutrient medium
Бібліографічний опис
Мікробіологія і Біотехнологія = Microbiology & Biotechnology