Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions

Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions

Biosensorics is a new branch of analytical biotechnology, one of the main directions of which is the development of electrochemical biosensors. Microorganisms capable of bioluminescence are often used in  biosensor systems. Such microorganisms include marine bioluminescent bacteria Aliivibrio ficshe...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Hretskyi, І.O., Dankevych, L.A., Leonova, N.O., Грецький, І.О., Данкевич, Л.А., Леонова, Н.О.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024
Онлайн доступ:https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/124
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Microbiological Journal

Репозитарії

Microbiological Journal
id oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-124
record_format ojs
institution Microbiological Journal
baseUrl_str
datestamp_date 2025-01-09T09:22:28Z
collection OJS
language English
topic_facet Photobacterium phosphoreum
bioluminescence
exopolysaccharide (EPS)-xanthan
copolymer EPAA
gel compositions
Photobacterium phosphoreum
біолюмінесценція
екзополісахарид (EPS)
сополімер EPAA
гелеві композиції
format Article
author Hretskyi, І.O.
Dankevych, L.A.
Leonova, N.O.
Грецький, І.О.
Данкевич, Л.А.
Леонова, Н.О.
spellingShingle Hretskyi, І.O.
Dankevych, L.A.
Leonova, N.O.
Грецький, І.О.
Данкевич, Л.А.
Леонова, Н.О.
Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
author_facet Hretskyi, І.O.
Dankevych, L.A.
Leonova, N.O.
Грецький, І.О.
Данкевич, Л.А.
Леонова, Н.О.
author_sort Hretskyi, І.O.
title Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
title_short Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
title_full Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
title_fullStr Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
title_full_unstemmed Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions
title_sort bioluminescent activity preservation of photobacterium phosphoreum using microbial exopolysaccharide compositions
title_alt Збереження біолюмінесцентної активності Photobacterium phosphoreum за використання мікробних екзополісахаридних композицій
description Biosensorics is a new branch of analytical biotechnology, one of the main directions of which is the development of electrochemical biosensors. Microorganisms capable of bioluminescence are often used in  biosensor systems. Such microorganisms include marine bioluminescent bacteria Aliivibrio ficsheri, Vibrio campbellii, Vibrio harveyi, Photobacterium phosphoreum, etc. Since these marine microorganisms require rather complex environments for their cultivation and maintenance of the luminescence process, the development of an environment for improving the bioluminescence process is extremely urgent. In the course of many years of research, employees of the Department of Phytopathogenic Bacteria and other departments of the Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of Ukrainian National Academy of Sciences have developed a number of gel preparations using copolymer EPAA (based on the microbial exopolysaccharide (EPS) xanthan and polyacrylamide) and lipcogenic compositions based on it. In particular, gel preparations of Pantoea agglomérans, and Bradyrhizobium jaronicum, Bacillus thuringiensis have been developed. The use of these compositions made it possible to improve and prolong the storage titers of these drugs and the output of certain metabolites. Considering this, the aim of our research was the development of a gel medium using EPS, copolymer EPAA, and gel compositions based on it, which could ensure long-term and high- luminescence of Photobacterium phosphoreum bacteria. Methods. Classic microbiological and static methods were used in the research. Results. It is shown that the optimal medium for the cultivation of P. phosphoreum B-7071 based on the preservation of luminescence intensity indicators used in microbial biosensors is a mixture of 2% lipocogenic composition D (70% EPAA + 30% EPS–xanthan) and 3% NaCl solution in a ratio of 1:1 for 50% occupancy of the polypropylene container. Conclusions. The results obtained  correlate with the data of the literature since it is shown that, like in the experiments with P. phosphoreum B-7071, the addition of EPAA, EPS, and/or lipcogenic compositions based on them to the culture medium of microorganisms has a positive effect on the processes of growth and development of this strain as well as their synthesis of separate groups of metabolites associated with bioluminescence.
publisher PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
publishDate 2024
url https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/124
work_keys_str_mv AT hretskyiío bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT dankevychla bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT leonovano bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT grecʹkijío bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT dankevičla bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT leonovano bioluminescentactivitypreservationofphotobacteriumphosphoreumusingmicrobialexopolysaccharidecompositions
AT hretskyiío zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
AT dankevychla zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
AT leonovano zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
AT grecʹkijío zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
AT dankevičla zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
AT leonovano zberežennâbíolûmínescentnoíaktivnostíphotobacteriumphosphoreumzavikoristannâmíkrobnihekzopolísaharidnihkompozicíj
first_indexed 2024-12-17T04:05:12Z
last_indexed 2025-01-10T04:15:11Z
_version_ 1821286723452141568
spelling oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1242025-01-09T09:22:28Z Bioluminescent Activity Preservation of Photobacterium phosphoreum Using Microbial Exopolysaccharide Compositions Збереження біолюмінесцентної активності Photobacterium phosphoreum за використання мікробних екзополісахаридних композицій Hretskyi, І.O. Dankevych, L.A. Leonova, N.O. Грецький, І.О. Данкевич, Л.А. Леонова, Н.О. Photobacterium phosphoreum bioluminescence exopolysaccharide (EPS)-xanthan copolymer EPAA gel compositions Photobacterium phosphoreum біолюмінесценція екзополісахарид (EPS) сополімер EPAA гелеві композиції Biosensorics is a new branch of analytical biotechnology, one of the main directions of which is the development of electrochemical biosensors. Microorganisms capable of bioluminescence are often used in  biosensor systems. Such microorganisms include marine bioluminescent bacteria Aliivibrio ficsheri, Vibrio campbellii, Vibrio harveyi, Photobacterium phosphoreum, etc. Since these marine microorganisms require rather complex environments for their cultivation and maintenance of the luminescence process, the development of an environment for improving the bioluminescence process is extremely urgent. In the course of many years of research, employees of the Department of Phytopathogenic Bacteria and other departments of the Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of Ukrainian National Academy of Sciences have developed a number of gel preparations using copolymer EPAA (based on the microbial exopolysaccharide (EPS) xanthan and polyacrylamide) and lipcogenic compositions based on it. In particular, gel preparations of Pantoea agglomérans, and Bradyrhizobium jaronicum, Bacillus thuringiensis have been developed. The use of these compositions made it possible to improve and prolong the storage titers of these drugs and the output of certain metabolites. Considering this, the aim of our research was the development of a gel medium using EPS, copolymer EPAA, and gel compositions based on it, which could ensure long-term and high- luminescence of Photobacterium phosphoreum bacteria. Methods. Classic microbiological and static methods were used in the research. Results. It is shown that the optimal medium for the cultivation of P. phosphoreum B-7071 based on the preservation of luminescence intensity indicators used in microbial biosensors is a mixture of 2% lipocogenic composition D (70% EPAA + 30% EPS–xanthan) and 3% NaCl solution in a ratio of 1:1 for 50% occupancy of the polypropylene container. Conclusions. The results obtained  correlate with the data of the literature since it is shown that, like in the experiments with P. phosphoreum B-7071, the addition of EPAA, EPS, and/or lipcogenic compositions based on them to the culture medium of microorganisms has a positive effect on the processes of growth and development of this strain as well as their synthesis of separate groups of metabolites associated with bioluminescence. Біосенсорика – це новітня галузь аналітичної біотехнології, одним із основних напрямків якої є розробка електрохімічних біосенсорів. Часто в якості біосенсорів використовуються мікроорганізми, що мають здатність до біолюмінісценції. До таких мікроорганізмів належать морські біолюмінісцентні бактерії Aliivibrio ficsheri, Vibrio campbellii, Vibrio harveyi, Photobacterium phosphoreum та інші. Оскільки ці морські мікроорганізми потребують доволі складних середовищ для їх культивування і підтримання процесу світіння, розробка середовища для покращення процесу біолюмінісценції є вкрай актуальною. У ході багаторічних досліджень співробітниками відділу фітопатогенних бактерій та інших відділів ІМВ НАН України розроблено цілу низку гельних препаратів з використанням сополімеру ЕПАА (на основі мікробного екзополісахариду (ЕПС) ксантану і поліакриламіду) та липкогенних композицій на його основі. Зокрема, розроблено гельні препарати Pantoea agglomérans, Bradyrhizobium jароnіcum і Bacillus thuringiensis. Використання цих композицій дозволило покращити і пролонгувати титри зберігання цих препаратів та вихід певних метаболітів. Зважаючи на це, метою наших досліджень була розробка гельного середовища з використанням ЕПС, сополімеру ЕПАА та гельних композицій на його основі, яке б забезпечувало тривалу і високу люмінесценцію бактерій Photobacterium phosphoreum. Методи. У дослідженнях використано класичні мікробіологічні і статистичні методи досліджень.  Результати. Показано, що за збереженням показників інтенсивності люмінесценції, оптимальним середовищем для культивування P. рhosphoreum В-7071, що використовується в мікробних біосенсорах, є суміш 2% липкогенної композиції D (70% ЕПАА + 30% ЕПС) та розчину 3% NaCl у співвідношенні 1:1 за 50% заповнюваності поліпропіленової ємкості. Висновки. Отримані нами результати корелюють з даними літератури, оскільки показано, що, як і в дослідах з P. рhosphoreum В-7071, додавання до середовища культивування мікроорганізмів препаратів ЕПАА, ЕПС та/або липкогенних композицій на їх основі позитивно впливає на процеси росту і розвитку даного штаму, а також синтезу  окремих груп метаболітів, пов’язаних з біолюмінесценцією. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024-12-23 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/124 10.15407/microbiolj86.06.003 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 86 No. 6 (2024): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 3-11 Мікробіологічний журнал; Том 86 № 6 (2024): Мікробіологічний журнал; 3-11 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj86.06 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/124/95 Copyright (c) 2024 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Схожі ресурси