Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий
Изучен моносахаридный состав экзополимерного комплекса (ЭПК) бактерий-деструкторов защитных покрытий Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Установлено, что моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий различен и зависит от модели роста бактерий. Он представлен в...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7789 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий / В.В. Занина, Ж.П. Коптева, Ю.М. Юмына, А.Н. Остапчук // Мікробіол. журн. — 2009. — Т. 71, № 4. — С. 21-27. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-7789 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-77892010-04-14T12:00:50Z Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий Занина, В.В. Коптева, Ж.П. Юмына, Ю.М. Остапчук, А.Н. Експериментальні праці Изучен моносахаридный состав экзополимерного комплекса (ЭПК) бактерий-деструкторов защитных покрытий Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Установлено, что моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий различен и зависит от модели роста бактерий. Он представлен в основном пентозами и гексозами. Доминирующими моносахаридами являются глюкоза, галактоза, арабиноза, которые определены в ЭПК биопленки и планктона всех исследуемых бактерий. Содержание глюкозы составляет в биопленке от 22,6 % до 39 %; галактозы – от 17,4 % до 26,4 %; арабинозы от 6,4 % до 31,6 %. Манноза также синтезируется исследуемыми бактериями, но в меньшем количестве, чем другие моносахариды. Рибоза обнаружена в ЭПК Pseudomonas sp. шт. 109, ксилоза - в биопленке ЭПК всех исследованных бактерий. Вивчено моносахаридний склад екзополімерного комплексу (ЕПК) бактерій-деструкторів захисних покриттів Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Встановлено, що моносахаридний склад (ЕПК) бактерій різноманітний і залежить від моделі росту. Він поданий в основному пентозами і гексозами. Домінуючими моносахаридами є глюкоза, галактоза, арабиноза, які визначені в біоплівці і в планктоні усіх досліджених бактерій. Вміст глюкози в біоплівці складає від 22,6 % до 39 %; галактози від 17,4 % до 26,4 %; арабінози від 14,9 % до 31,9 %. Манноза також синтезується бактеріями, але в меншій кількості ніж інші моносахариди. Рибоза визначена в ЕПК Pseudomonas sp. 109, ксилоза – в ЕПК біоплівці всіх досліджених бактерій. Monosaccharide composition of exopolymer complex (EPC) of bacteria-destructors of protective coatings Pseudomonas sp. T/, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102 has been studied. It is established that monosaccharide composition of exopolymer complex of bacteria is different and depends on the bacteria growth model. It is mainly represented by penthoses and hexoses. Glucose, galactose, arabinose, which are determined in EPC of biofilm and plankton of all studied bacteria, are dominating monosaccharides. Glucose content in the biofilm is from 22.6% to 39%; galactose – from 17% to 26.4%; arabinose – from 0.4 to 31.6%. Mannose is also synthesized by the studied bacteria, but in a less quantity than other monosaccharides. Rhibose is found in EPC of Pseudomonas sp. st. 109, xylose – EPC biofilm of all studied bacteria. 2009 Article Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий / В.В. Занина, Ж.П. Коптева, Ю.М. Юмына, А.Н. Остапчук // Мікробіол. журн. — 2009. — Т. 71, № 4. — С. 21-27. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0201-8462 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7789 579.69: 620.193.8 ru Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Експериментальні праці Експериментальні праці |
| spellingShingle |
Експериментальні праці Експериментальні праці Занина, В.В. Коптева, Ж.П. Юмына, Ю.М. Остапчук, А.Н. Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| description |
Изучен моносахаридный состав экзополимерного комплекса (ЭПК) бактерий-деструкторов защитных покрытий Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Установлено, что моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий различен и зависит от модели роста бактерий. Он представлен в основном пентозами и гексозами. Доминирующими моносахаридами являются глюкоза, галактоза, арабиноза, которые определены в ЭПК биопленки и планктона всех исследуемых бактерий. Содержание глюкозы составляет в биопленке от 22,6 % до 39 %; галактозы – от 17,4 % до 26,4 %; арабинозы от 6,4 % до 31,6 %. Манноза также синтезируется исследуемыми бактериями, но в меньшем количестве, чем другие моносахариды. Рибоза обнаружена в ЭПК Pseudomonas sp. шт. 109, ксилоза - в биопленке ЭПК всех исследованных бактерий. |
| format |
Article |
| author |
Занина, В.В. Коптева, Ж.П. Юмына, Ю.М. Остапчук, А.Н. |
| author_facet |
Занина, В.В. Коптева, Ж.П. Юмына, Ю.М. Остапчук, А.Н. |
| author_sort |
Занина, В.В. |
| title |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| title_short |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| title_full |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| title_fullStr |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| title_full_unstemmed |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| title_sort |
моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий |
| publisher |
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Експериментальні праці |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7789 |
| citation_txt |
Моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий-деструкторов защитных покрытий / В.В. Занина, Ж.П. Коптева, Ю.М. Юмына, А.Н. Остапчук // Мікробіол. журн. — 2009. — Т. 71, № 4. — С. 21-27. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT zaninavv monosaharidnyjsostavékzopolimernogokompleksabakterijdestruktorovzaŝitnyhpokrytij AT koptevažp monosaharidnyjsostavékzopolimernogokompleksabakterijdestruktorovzaŝitnyhpokrytij AT ûmynaûm monosaharidnyjsostavékzopolimernogokompleksabakterijdestruktorovzaŝitnyhpokrytij AT ostapčukan monosaharidnyjsostavékzopolimernogokompleksabakterijdestruktorovzaŝitnyhpokrytij |
| first_indexed |
2025-07-02T10:32:55Z |
| last_indexed |
2025-07-02T10:32:55Z |
| _version_ |
1836530927653617664 |
| fulltext |
21ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 4
7. Труфанова В.А. Частота контамінації мікотоксинами кормів для птиці // Ветеринарна медицина
України. – 2004. – № 9. – С. 26–28.
8. Труфанов О.В. НТ-2 токсин – распространенный фактор загрязнения зерна в Украине //
Птахівництво: Міжвід. темат. наук. зб. / ІП УААН. – Харків, 2005. – Вип. 57 – С. 450–454.
9. Урбах В.Ю. Биометрические методы – 2-е изд. – Москва: Наука. – 1964. – 416 с.
10. Baldwin R.M., Shultz M.A., Buckpitt A.R. Bioactivation of the pulmonary toxicants naphthalene and
1-nitronaphthalene by rat CYP2F4 // J. Pharmacol. and Experim. Therapeutics. – 2005. – 312, N. 2. –
P. 857–865.
11. Bennett J.W., Klich M. Mycotoxins // Clinical microbiology reviews – 2003. – 16, N. 3. – P. 497–516.
12. Binder J. A yeast bioassay for trichothecenes // Natural Toxins. – 2000. – 7. – P. 401–406.
13. Cleveland T.E., Dowd P.F., Desjardins A.E., Cotty D. United States Department of Agriculture –
Agricultural Research Service research on pre-harvest prevention of mycotoxins and mycotoxigenic
fungi in US crops // Pest. Manag. Sci. – 2003. – 59. – P. 629–642.
14. Dawe C.J., Stegeman J.J., Farrington J.W., Fouts J.R., Harshbarger J.C., Murchelano R.A., Ozonoff D.,
Pritchard J.B. Chemically contaminated aquatic food resources and human cancer risk: retrospective //
Environmental Health Perspectives. – 1991 – 90. – P. 149–154.
15. Engler K.H., Coker R.D., Evans I.H. A colorimetric technique for detecting trichothecenes and assessing
relative potencies // Applied and Environmental Microbiology. – 1999. – 65. – P. 1854–1857.
16. Gunier R.B., Reynolds P., Hurley S.E., Yerabati S., Hertz A., Strickland P., Horn-Ross P.L. Estimating
exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons: a comparison of survey, biological monitoring, and
geographic information system–based methods // Cancer. Epidemiol. Biomarkers. Prev. – 2006. – 15,
N. 7. – P. 1376–1381.
17. Ibrahim S., Henderson G., Laine R.A. Structure toxicity relationship of naphthalene and 10 of its derivatives
on Formosan subterranean termite (Isoptera: Rhinotermitidae) // The 2003 ESA Annual Meeting and
Exhibition, 2003.
18. Ikawa M., Carr C., Tatsuno T. Trichothecene structure and toxicity to the green alga Chlorella pyrenoidosa
//Toxicon. – 1985. – 23, N. 3. – P. 535–7.
19. Jokipii L., Jokipii A.M. Metronidazole bioassay with increased sensitivity // Medical Microbiology and
Immunology. – 1979. – 167, N. 1. – P. 61–70.
20. Koch P. State of art of trichothecenes analysis // Toxicology Letters. – 2004. – 153. – P. 109–112.
21. Maliszewska-Kordybach B. Sources, concentrations, rate and effects of polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAHs) in the environment. Part A: PAHs in air // Polish Journal of Environmental Studies – 1999. – 8,
N. 3. – P. 131–136.
22. Mariscal A., Peinado M.T., Carnaro-Varo M., Fernandez-Crehuet J. Influence of organic solvents on the
sensitivity of a bioluminescence toxicity test with Vibrio harveyi // Chemosphere. – 2003. – 50, N. 3. –
P. 349–354.
23. Motelay-Massei A., Ollivon D., Garban B., Chevreuil M. Atmospheric deposition of toxics onto the Seine Estuary,
France: example of polycyclic aromatic hydrocarbons // Atmos. Chem. Phys. Discuss. – 2002. – N. 2. –
P. 1351–1369.
24. Schappert K.T., Khachatourians G.G. Effects of fusariotoxin T-2 on Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces
carlsbergensis // Applied and Environmental Microbiology. – 1983. – 45, N. 3. – P. 862–867.
25. Sukroongreung S., Schappert K.T., Khachatourians G.G. Survey of sensitivity of twelve yeast genera toward
T-2 toxin // Applied and Environmental Microbiology. – 1984. – 48, N. 2. – P. 416–419.
26. Tarczynska M., Nalecz-Jawecki G., Romanowska-Duda Z., Sawicki J., Beattie K., Codd G., Zalewski M.
Test for the toxity assessment of cyanobacterial bloom samples // Environmental Toxicology. – 2001. –
16, N. 5. – P. 383–390.
Отримано 13.02.2008
УДК 579.69: 620.193.8
В.В. Занина, Ж.П. Коптева, Ю.М. Юмына, А.Н. Остапчук
Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАН Украины,
ул. Академика Заболотного, 154, Киев ГСП, ДОЗ680, Украина
моносаХариднЫй состав ЭкЗоПолимерного
комПлекса бактерий-деструкторов
ЗаЩитнЫХ ПокрЫтий
Изучен моносахаридный состав экзополимерного комплекса (ЭПК) бактерий-деструкторов
защитных покрытий Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Установлено, что
моносахаридный состав экзополимерного комплекса бактерий различен и зависит от модели роста
бактерий. Он представлен в основном пентозами и гексозами. Доминирующими моносахаридами
© В.В. Занина, Ж.П. Коптева, Ю.М. Юмына, А.Н. Остапчук,2009
ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 422
являются глюкоза, галактоза, арабиноза, которые определены в ЭПК биопленки и планктона всех
исследуемых бактерий. Содержание глюкозы составляет в биопленке от 22,6 % до 39 %; галактозы –
от 17,4 % до 26,4 %; арабинозы от 6,4 % до 31,6 %. Манноза также синтезируется исследуемыми
бактериями, но в меньшем количестве, чем другие моносахариды. Рибоза обнаружена в ЭПК Pseudomo-
nas sp. шт. 109, ксилоза - в биопленке ЭПК всех исследованных бактерий.
К л ю ч е в ы е с л о в а : бактерии-деструкторы, покрытие Поликен 980-25, экзополимерный
комплекс, биопленка, моносахариды.
Биоповреждение защитных покрытий подземных металлических сооружений про-
исходит в процессе жизнедеятельности почвенных гетеротрофных бактерий, формирую-
щих на их поверхности биопленки, которые инициируют и стимулируют коррозионные
процессы. Бактерии биопленки обладают высокой биологической активностью, обра-
зуя экзополимерный комплекс (ЭПК), состоящий, как правило, из экзополисахаридов,
экзолипополисахаридов, белков, нуклеиновых кислот и др. [1,4].
Физиологическое значение экзополимеров бактерий состоит в создании и поддер-
жании благоприятных условий для их существования [2,4]. Важным фактором при-
крепления бактерий к твердым поверхностям и формированию биопленки являются
экзополисахариды и экзолипополисахариды [8,10,11].
В литературе практически отсутствуют сведения о составе экзополимеров бак-
терий – деструкторов, вызывающих биоповреждения защитных материалов. В этой
связи целью данной работы было аналитическое исследование моносахаридного со-
става экзополимерного комплекса гетеротрофных бактерий – деструкторов защитных
покрытий.
материалы и методы. Объектами исследований служили культуры гетеротрофных
бактерий, выделенные нами ранее из поврежденных покрытий и продуктов коррозии
газопроводов: Pseudomonas sp. 109 и Т/2 и Arthrobacter sp. 102. Бактерии культивировали
на жидкой среде Таусона с глюкозой (20 г/л) при температуре 28 0С [7]. В среду погружали
образцы защитного покрытия Поликен 980-25 размером 20%40%5 мм. Контролем слу-
жила среда Таусона с бактериями без образцов покрытия. Экспозиция эксперимента –
5 суток.
Сформированную биопленку с поверхности исследуемых покрытий снимали при
помощи ультразвука в 30 мл стерильной водопроводной воды на диспергаторе УЗДН-2 Т
(частота 22 кГц) дважды по 30 с с перерывом 2 мин. Полученную суспензию центрифуги-
ровали, затем проводили диализ в течении 3 суток и лиофилизировали.
Для выделения ЭПК бактерий планктонной формы роста культуральную жидкость
центрифугировали при 5000 об/мин, надосадочную жидкость концентрировали, затем
проводили диализ и лиофилизировали.
В экзополимерном комплексе, полученном из бактерий биопленки и планктона,
определяли белок по методу Лоури [5], общее количество углеводов – фенолсерным
методом [3]. Для изучения моносахаридного состава исследуемого ЭПК проводим ги-
дролиз препаратов 2N HCl в течении 5 часов при температуре 100°С, затем анализиро-
вали методом газожидкосной хроматографии на хроматографе “Chrom-5 ” (“LP Praga,”
Чехия). Детектор ионизации в пламени, газ-носитель – гелий, скорость газа-носителя
20мл/мин. Температура испарителя – 160оС; термостата – 140–210оС, 3/мин. Колонка
d- 4 мм, 1=2 м, заполненная 3 % SP 2340 Superlcoport.
результаты и их обсуждение. При поверхностной модели роста микроорганизмы про-
являют более высокую физиологическую активность. Объем биопленки образуется, в
основном, за счет, клеточных полимерных соединений. Сравнительное изучение син-
теза экзополимерного комплекса клетками гетеротрофных бактерий-деструкторов при
различных формах роста, выявило различия в продукции ЭПК бактериями биопленки
и планктона. Полученные данные свидетельствуют о том, что удельная продуктивность
ЭПК в биопленке, сформированной бактериями рода Pseudomonas в 2,14–2,46 раз выше,
чем в планктоне. У Arthrobacter sp. 102 величина удельной продуктивности ЭПК в био-
пленке в 10 раз больше, чем в планктонной форме роста (таблица).
23ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 4
та б л и ц а
Продукция экзополимерного комплекса бактериями-деструкторами покрытий
бактерии Форма роста
титр
бактерий,
кл/мл
удельная
продуктивность
ЭПк, мг/мл
количество, % от сухого
веса вещества
углеводов белка
Pseudomonas sp. 109 Биопленка 108 6$10-8 24,6 2,5
Планктон 1010 2,8$10-8 35,8 4,5
Pseudomonas sp.
Т/2
Биопленка 108 3,7$10-8 15,8 3,2
Планктон 1010 1,5$10-8 30,2 6,1
Arthrobacter
sp. 102
Биопленка 106 3$10-6 17,3 2,7
Планктон 109 2,2$10-7 31,5 4,7
Установлено, что общее количество углеводов в ЭПК биопленки исследуемых бакте-
рий составляет от 15,8 % до 24,6 %, количество белка – от 2,5 % до 3,2 % (от сухого веса
ЭПК). Общее количество углеводов в ЭПК планктона составляет от 30,2 % до 35,8 %,
количество белка – от 4,5 % до 6,1 % (от сухого веса ЭПК).
Ранее нами показано, что пленочные и нефтебитумные защитные покрытия являют-
ся мощным фактором, стимулирующим формирование и функционирование биоплен-
ки. Увеличение количества углеводов и белка в ЭПК планктона свидетельствует об ак-
тивной жизнедеятельности бактерий, за счет использования ими бутилкаучукового слоя
защитного полиэтиленового покрытия Поликен 980-25 как дополнительного источника
углерода [1].
Определение моносахаридного состава ЭПК бактерий биопленки и планктона
выявило некоторые закономерности при различных моделях роста. Доминирующими
моносахаридами у всех исследуемых культур являются глюкоза, галактоза и арабино-
за, которые обнаружены в значительных количествах. Манноза также синтезирует-
ся данными бактериями при различных формах роста. Однако, количество ее гораздо
меньше, чем других моносахаридов, описанных выше, и составляет от 4,9 % до 19,9 %.
Необходимо отметить, что ксилоза была обнаружена в биопленке ЭПК исследуемых
культур Pseudomonas sp. 109 – 4,1 %; Т/2 – 1,8 %, Arthrobacter sp. 102 – 4,1 %. (рис. 1, 2, 3).
Кроме того отмечены различия в образовании экзоглюканов изученных культур
бактерий. Показано, что в ЭПК биопленки Pseudomonas sp. 109 глюкозы на 28 % боль-
ше, чем в планктонной форме роста, а рибозы – на 1,5 %. Следует отметить, что рибоза
определена только у этого штамма (рис. 1).
рис. 1-а. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Pseudomonas sp. 109 (биопленка)
39,1
2,7 2,2 3,1
26,5
4,1 4,9
17,4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
%
11,2
3,5
1,9
31,9
9,6
40,7
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
%
. 1.
Pseudomonas sp. 109: – ; –
ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 424
рис. 1-б. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Pseudomonas sp. 109 (планктон)
Процентное содержание глюкозы, галактозы, маннозы и фукозы в ЭПК биопленки и
планктона Pseudomonas sp. Т/2 одинаково. В биопленке в большем количестве выявлена
арабиноза – 31,6 % (рис. 2).
рис. 2-а. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Pseudomonas sp. т/2 (биопленка)
рис. 2-б. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Pseudomonas sp. т/2 (планктон)
В моносахаридный состав ЭПК биопленки Arthrobacter sp. 102 входят: глюкоза, галак-
тоза, манноза, арабиноза, ксилоза и два не идентифицированных глюкана обозначенные
39,1
2,7 2,2 3,1
26,5
4,1 4,9
17,4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
%
11,2
3,5
1,9
31,9
9,6
40,7
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
%
. 1.
Pseudomonas sp. 109: – ; –
22,6
6,3
2,9
31,6
1,8
8,4
26,4
0
5
10
15
20
25
30
35
%
25,9
12,5
2,4
20,2
8,9
30,1
0
5
10
15
20
25
30
35
%
. 2.
Pseudomonas sp. /2: – ; –
22,6
6,3
2,9
31,6
1,8
8,4
26,4
0
5
10
15
20
25
30
35
%
25,9
12,5
2,4
20,2
8,9
30,1
0
5
10
15
20
25
30
35
%
. 2.
Pseudomonas sp. /2: – ; –
25ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 4
нами как X
1
и X
2
(рис. 3). Аналогичные данные получены при изучении моносахарид-
ного состава экзополимерного комплекса биопленки сульфатвосстанавливающих бак-
терий и планктона [6].
рис. 3-а. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Arthrobacter sp. 102 (биопленка)
рис. 3-б. моносахаридный состав
экзополимерного комплекса Arthrobacter sp. 102 (планктон)
Итак, экзополисахариды бактерий состоят из альдоз, что обеспечивает их высокую
реактивную способность как фактора адгезии. Возможно, прикрепление бактерий к по-
верхности материалов и дальнейшее формирование биопленки осуществляется не толь-
ко за счет реологических характеристик биополимеров, а также вследствие химического
взаимодействия альдегидных групп экзополисахаридов с активными группами на по-
верхности покрытий.
Известно, что экзополисахариды обусловливают не только прикрепление клеток
к субстрату, но и функционирование сообществ биопленки, создавая стабильную архи-
тектонику. Сложная архитектоника биопленок обеспечивает возможность метаболичес-
кой кооперации клеток и создает условия, способствующие симбиотическим взаимоот-
ношениям между бактериями разных видов [11, 12].
Ранее нами было выявлено, что в микробном сообществе биопленки на поверхнос-
ти защитных покрытий доминируют слизеобразующие бактерии. Известно, что слизи
в большинстве случаев являются полисахаридами, содержащими уроновые кислоты.
Карбоксильные группы в их составе могут способствовать деструкции изоляционных
покрытий [4].
Кроме того, экзополимеры могут принимать участие в создании прочной структуры
биопленки. Такие исследования проведены лишь для немногих микроорганизмов, в
частности изучали роль колановой кислоты (ЭПС) Escherichia coli К – 12 в образовании
биопленки. Показано, что продукция колановой кислоты не требуется для прикрепле-
24,3
6,4
21,5
2,8
4,1
19,9 21,1
0
5
10
15
20
25
1 2
%
27,5
7,9
5,5
14,9
14,7
22,9
0
5
10
15
20
25
30
%
. 3.
Arthrobacter sp. 102: – ; –
24,3
6,4
21,5
2,8
4,1
19,9 21,1
0
5
10
15
20
25
1 2
%
27,5
7,9
5,5
14,9
14,7
22,9
0
5
10
15
20
25
30
%
. 3.
Arthrobacter sp. 102: – ; –
ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 426
ния клеток к поверхностям. Тем не менее она является существенным фактором для об-
разования комплексной трехмерной структуры и глубины биопленки E. coli [9].
Таким образом, установлено, что моносахаридный состав экзополимерного комп-
лекса бактерий – деструкторов защитных покрытий представлен в основном пентозами
и гексозами. В биопленке он более разнообразен, чем в планктоне, что возможно спо-
собствует прикреплению бактерий к поверхности покрытий.
В.В. Заніна, Ж.П. Коптєва, Ю.М. Юмина, А.Н. Остапчук
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ
моносаХаридний склад екЗоПолімерного комПлексу бактерій-
деструкторів ЗаХисниХ Покриттів
Р е з ю м е
Вивчено моносахаридний склад екзополімерного комплексу (ЕПК) бактерій-деструкторів
захисних покриттів Pseudomonas sp. Т/2, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102. Встановлено, що
моносахаридний склад (ЕПК) бактерій різноманітний і залежить від моделі росту. Він поданий в
основному пентозами і гексозами. Домінуючими моносахаридами є глюкоза, галактоза, арабиноза,
які визначені в біоплівці і в планктоні усіх досліджених бактерій. Вміст глюкози в біоплівці складає
від 22,6 % до 39 %; галактози від 17,4 % до 26,4 %; арабінози від 14,9 % до 31,9 %. Манноза також
синтезується бактеріями, але в меншій кількості ніж інші моносахариди. Рибоза визначена в ЕПК
Pseudomonas sp. 109, ксилоза – в ЕПК біоплівці всіх досліджених бактерій.
К л ю ч о в і с л о в а : бактерії-деструктори, покриття Полікен 980-25, екзополімерний
комплекс, біоплівка, моносахариди.
V.V. Zanina, Zh.P. Kopteva, Yu. M. Yumyna, A. N. Ostapchuk
Zabolotny Institute of Microbiology and Virology,
National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
MonosACCHARIDe CoMPosItIon oF eXoPoLYMeR CoMPLeX
oF BACteRIA-DestRUCtoRs oF PRoteCtIVe CoAtInGs
Monosaccharide composition of exopolymer complex (EPC) of bacteria-destructors of protective coat-
ings Pseudomonas sp. T/, Pseudomonas sp. 109, Arthrobacter sp. 102 has been studied. It is established that
monosaccharide composition of exopolymer complex of bacteria is different and depends on the bacteria
growth model. It is mainly represented by penthoses and hexoses. Glucose, galactose, arabinose, which are
determined in EPC of biofilm and plankton of all studied bacteria, are dominating monosaccharides. Glu-
cose content in the biofilm is from 22.6% to 39%; galactose – from 17% to 26.4%; arabinose – from 0.4 to
31.6%. Mannose is also synthesized by the studied bacteria, but in a less quantity than other monosaccha-
rides. Rhibose is found in EPC of Pseudomonas sp. st. 109, xylose – EPC biofilm of all studied bacteria.
The paper is presented in Russian.
K e y w o r d s: bacteria-destructors, Poliken 980-25 coat, exopolymer complex, biofilm, monosac-
charides.
The a u t h o r’s a d d r e s s: V.V. Zanina, Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, National
Academy of Sciences of Ukraine; 154 Acad. Zabolotny St., Kyiv, MSP, D03680, Ukraine.
1. Андреюк К.І., Козлова І.П., Коптєва Ж.П., Піляшенко-Новохатний А.І., Заніна В.В., Пуріш Л.М.
Мікробна корозія підземних споруд. – Київ: Наук. думка, 2005. – 258 с.
2. Ботвинко И.В. Экзополисахариды бактерій // Успехи микробиологии. – Москва: Наука, 1985. –
20. – С. 46–49.
3. Захарова И.А., Косенко Л.В. Методы изучения микробных полисахаридов. – Киев: Наук. думка,
1982. – 182 с.
4. Коптева Ж.П., Занина В.В. Мікробні біоплівки на захисних покриттях підземних металевих
споруд // Мікрбіол. журн. – 2008. – 70, № 1. – С. 71–85.
5. Практикум по биохимии // Под ред. С.Е. Северина, Т.А. Соловьевой. – Москва: Изд-во Моск.
ун-та, 1989. – 509 с.
6. Пуріш Л.М., Асауленко Л.Г., Козлова І.П. Вплив інгібітору корозії на продукування екзополімерного
комплексу сульфатвідновлювальними бактеріями // Мікробіол. журн. – 2007. – 69, № 3. –
С. 43–50.
27ISSN 0201-8462. Мікробіол. журн., 2009, Т. 71, № 4
7. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. – Ленинград:
Наука, 1974. – 196 с.
8. Beveridge T.J., Makin S.A., Kadurugamuwa J.L., Zusheng L.I. Interactions between biofilms and the
environment // FEMS Microbiology Reviews. – 1977. – 20, N 3–4. – P. 2291–2304.
9. Danese P.N., Pratt L.A., Colter R. Exopolysaccharide production is required for development of Escherichia
coli K-12 biofilm architecture// J. Bacteriol. – 2000. – 182, N 12. – P. 3593–3596.
10. Fletcher M. The attachment of bacteria to surfaces in aquatic environments// Adhesion of microorganisms
surface. – London: Acad. Press, 1979. – P. 87–108.
11. Novak J.S., Tanenbaum S.W., Nakas J.P. Heteropolysaccharides formation by Arthrobacter viscosus grown on
xylose and xylose oligosaccharsdes // Appl. And Environ. Microbiol. – 1992. – 58, N 11. –P. 3501–3507.
12. Sutherland I.W. Biafilm exopolysaccharides: a strong and sticky ramework // J. Microbiol.– 2001. – 147. –
P. 3–9.
Отримано 20.12.2008
УДК 616.24-002.5:576.8.093
Г.В. Яворська1, Р.І. Сибірна2
1Львівський національний університет ім. Івана Франка,
вул. Грушевського, 4, Львів, 79005, Україна
2Львівський державний університет внутрішніх справ,
вул. Городоцька, 26, Львів, 79000, Україна
морФолого-культуральні і ФіЗіолого-біоХіміЧні
властивості атиПовиХ мікобактерій
Досліджено морфолого-культуральні і фізіолого-біохімічні властивості культур атипових мікобак-
терій, виділених від хворих на мікобактеріози. Показано можливість використання вказаних власти-
востей для своєчасної діагностики захворювання.
Ключові слова: атипові мікобактерії, мікобактеріози, бактеріовиділення.
Маючи туберкульозоподібну клінічну картину, мікобактеріози важко піддаються діа-
гностуванню і часто йдуть як мікcти поряд із туберкульозом [2, 4, 6, 12]. Атипові міко-
бактерії можуть виділятися не тільки хворими на туберкульоз, а й при неспецифічних
захворюваннях легенів чи пухлинах. Відомо велике число представників цієї групи мі-
кроорганізмів, які морфологічно подібні до типових мікобактерій туберкульозу і мають
здатність зумовлювати бактеріоносійство, інфікування або ж бути причиною виникнен-
ня того чи іншого захворювання.
У даний час збільшується роль атипових мікобактерій у патології людини, що, у пер-
шу чергу, пов’язане з неправильним застосуванням антибіотиків. Атипові мікобактерії
характеризуються широким спектром стійкості та потенційною патогенністю для люди-
ни і тварин [1, 3, 10, 11]. При виділенні з патологічного матеріалу атипових мікобактерій
важливо встановити значення їх у патології. В останні роки мікробіологічне вивчення
основних характеристик мікобактерій залишається поза увагою дослідників [6, 10, 11].
Значно погіршує ситуацію ще й зниження опірності імунної системи людського організ-
му, яке спостерігається в Україні внаслідок надмірного забруднення довкілля радіоак-
тивними елементами та шкідливими хімічними речовинами. У зв’язку з цим актуальною
залишається і проблема пошуку та вдосконалення діагностичних тестів для виявлення
мікобактеріозів [5, 7, 8, 9, 12].
Ріст захворюваності на туберкульоз і послаблення уваги щодо вивчення атипових мі-
кобактерій зумовлюють необхідність комплексного підходу до питань, які стосуються
профілактики та діагностики захворювань, спричинених мікобактеріями. Для іденти-
фікації атипових мікобактерій запропоновано багато тестів, що базуються на імуноло-
гічних та генетичних методах дослідження. Однак у практичних лабораторіях їхнє вико-
ристання значно утруднене, на відміну від мікробіологічних. Крім того, бактеріологічні
методи займають основне місце, оскільки є необхідними не тільки для діагностики, але
й для контролю ефективності терапії.
© Г.В. Яворська, Р.І. Сибірна, 2009
|