Регистрация / Вход
Прислать материал

Биологическая активность клеточных структур Bifidobacterium bifidum

Сведения об участнике
ФИО
Виноградова Ксения Евгеньевна
Вуз
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о жизни и медицина
Раздел области наук
Физико-химическая молекулярная и клеточная биология
Тема
Биологическая активность клеточных структур Bifidobacterium bifidum
Резюме
Актуальность. В исследованиях последних лет была показана способность бифидобактерий продуцировать экзометаболиты, проявляющие антагонистическую активность в отношении патогенной и условно-патогенной микробиоты. Клеточная же стенка этих бактерий обладает иммуногенной активностью. Научный интерес представляет и изучение антимикробной активности и экзометаболитов (вторичных метаболитов), и разрушенных клеток бифидобактерий. До сих пор до конца не изучены механизмы межмикробных взаимодействий в системе «прокариот-прокариот».
Ключевые слова
пробиотики, пептидогликан, экзометаболиты, антимикробная активность, бифидобактерии
Цели и задачи
Цель. Изучить антибактериальные свойства вторичных метаболитов и разрушенных клеток Bifidobacterium bifidum в отношении госпитальных изолятов и музейных штаммов
Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.
Задачи. Получение разрушенных клеток Bifidobacterium bifidum; выявление антимикробной активности разрушенных клеток Bifidobacterium bifidum в отношении госпитальных изолятов и музейных штаммов S. aureus и P. Aeruginosa, затем сравнение изученной активности разрушенных клеток Bifidobacterium bifidum с активностью их метаболитов в отношении госпитальных изолятов и музейных штаммов S. aureus и P. Aeruginosa.
Введение

Органелами бактериальной клетки являются клеточная стенка, билипидная мембрана, немембранные органеллы. Преобладающая клеточная структура по массе Грам+ бифидобактерий – пептидогликан. В пептидогликане основной компонент – это МДП.

 

Методы и материалы

Материалы и методы. Разрушенные клетки коммерческих препаратов  B. Bifidum. Музейные культуры (25923 АТСС) и госпитальные изоляты (889) S. Aureus. Музейные культуры (27853 АТСС) и госпитальные изоляты (9672) P. Aeruginosa.

Описание и обсуждение результатов

Сначала нами было проведено исследование пролиферативной активности коммерческих препаратов  B. bifidum при их культивировании на различных питательных средах, применяемых для анаэробов, с последующим отбором наиболее эффективных препаратов для получения экзометаболитов. Следующий шаг – получение разрушенных клеток B. Bifidum общепринятыми бактериологическими методами и авторским методом разрушения клеток B. bifidum. Наконец, произведено изучение влияния разрушенных клеток B. bifidum и экзометаболитов на Грам + и Грам – эталонные штаммы и госпитальные изоляты. 

Очищение от метаболитов проводили промыванием, центрифугированием с NaCl 0,9% (5 раз). Изначально выбранный метод пятикратной заморозки-оттаивания при -18 градусах не дал результатов, поэтому была произведена заморозка и оттаивание погружением в жидкий азот. Жизнеспособность проверяли на бульоне Шедлера.

Для опытов убитые B.Bifidum были раститрованы в исходной концентрации 1:3 (к NaCl 0,9%). Затем они были разлиты в пробирки (по 1 мл клеток), после чего по 0,5 мл содержимого первой пробирки добавлено во вторую пробирку. Тест-культуры (0,5 по MF) были раститрованы в пробирки с 1,8 мл физраствора. Далее в каждую пробирку с разрушенными клетками бифидобактерий вносили исследуемые тест-культуры по 0,2 мл в концентрациях 1,5 ×102. Соинкубирование разрушенных клеток B. bifidum с тест-культурами проводили в течение 24 часов в термостате при температуре 37 градусов. Затем измеряли ОМЧ в полученных пробирках.

Обсуждение результатов. 1. Из двух температурных режимов (-180 и -1800) эффективным для разрушения клеток B. bifidum было воздействие температуры жидкого азота (-1800).

2. Разрушенные клетки B. bifidum обладают бактерицидным эффектом в отношении всех изученных тест-культур.

3. Синегнойная палочка менее подвержена бактерицидному действию B. Bifidum.

4. В отношении госпитальных изолятов активность разрушенных клеточных структур B. bifidum  выше, чем в отношении музейных штаммов.

5. Экзометаболиты B. bifidum проявляют высокую бактерицидную активность в отношении всех концентраций тест-культур.

6. Вторичные метаболиты B.  bifidum проявляют более высокую активность в отношении пролиферации как Гр+, так и Гр- микробиоты.

Выводы. 1.  Бактерицидная активность разрушенных клеток B. bifidum может быть обусловлена теми же структурами, что и иммуногенная активность (фрагментами клеточных стенок).

2. Другое возможное объяснение – действие внеклеточных ферментных систем (ферментов пептидогликана: О-ацетилтрансферазы, де-N-ацетилазы и др.).

3. Кроме того, бактерицидность  может быть выражением  активности внутриклеточных ферментов B. Bifidum.

4. Суммарно вторичные метаболиты B. bifidum обладают бактерициной активностью, вероятно, за счёт различных кислот, особенно фенилмолочной и п-фенилмолочной кислот  (Белобородова Н.В. и соавторы, 2011).

Используемые источники
1. Андронова Т. М., Пинегин Б. В. Мурамилдипептиды – иммунотропные лекарственные средства нового поколения // Мед. картотека, №1, 1999 г.
2. Белобородова Н.В., Байрамов И.Т.Экзометаболиты некоторых анаэробных микроорганизмов микрофлоры человека // Биомед. химия. 2011. Т. 57. № 1. С. 95-105.
3. Бухарин О. В., Семенов А. В. Характеристика антагонистической активности пробиотических бактерий при их взаимодействии // Клин. микробиология, антимикроб. химиотерапия. 2010. Т. 12, № 4. С. 347-352.
4. Кайдалов А.А., Уткин Ю.Н. Специфическое связывание мурамилпептидов с мембранами мозга крысы // Биоорг. химия 1987, Т. 13, №11. С. 1523-1529.
5. Козлов Л. В., Ростовцева Л. И Действие на комплемент человека бластолизина, а также гликопептидных и углеводных фрагментов пептидогликана // Биоорг.химия. 1985. Т.П. N 11. С.1510-1518.
и др.
Information about the project
Surname Name
Vinogradova Kseniya
Project title
The biological activity of the cell structure of Bifidobacterium bifidum
Summary of the project
Last years' investigations has shown the ability of bifidobacteria to produce exometabolites exhibiting antagonistic activity against pathogenic and opportunistic-pathogenic microbiota. The cell wall of these bacteria also has immunogenic activity. There is scientific interest submitted in the study of antimicrobial activity of both the exometabolites (secondary metabolites), and the bifidobacteria cells. This investigation proved that the cell wall of the bifidobacteria has antimicrobial activity, although in a less degree than their exometabolites. The rationale proposed for sharing metabolites and destroyed cells in bacterial probiotics.
Keywords
probiotics, peptidoglycan, exometabolites, antimicrobial activity, bifidobacterium