Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride
In technologically altered habitats, an increased content of organic compounds, nitrogen, phosphorus, sulfur compounds, antibiotic substances, etc. is found. Therefore, microorganisms that are systematically exposed to various stressors have developed adaptation mechanisms. The strain Ochrobactrum r...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , , , , , , , , |
| 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/188 |
| 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-188 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-06-26T14:07:00Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
heavy metals oxidative stress reactive oxygen species antioxidant enzymes superoxide dismutase catalase glutathione system enzymes важкі метали оксидативний стрес активні форми кисню антиоксидантні ензими супероксиддисмутаза каталаза ферменти глутатіонової системи |
| format |
Article |
| author |
Komplikevych, S.Ya. Maslovska, O.D. Moravska, T.I. Yarmoliuk, I.V. Kulishko, N.M. Biront, N.V. Zaritska, Y.G. Hnatush, S.O. Комплікевич, С.Я. Масловська, О.Д. Моравська, T.І. Ярмолюк, І.В. Кулішко, Н.М. Біронт, Н.В. Заріцька, Є.Г. Гнатуш, С.О. |
| spellingShingle |
Komplikevych, S.Ya. Maslovska, O.D. Moravska, T.I. Yarmoliuk, I.V. Kulishko, N.M. Biront, N.V. Zaritska, Y.G. Hnatush, S.O. Комплікевич, С.Я. Масловська, О.Д. Моравська, T.І. Ярмолюк, І.В. Кулішко, Н.М. Біронт, Н.В. Заріцька, Є.Г. Гнатуш, С.О. Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| author_facet |
Komplikevych, S.Ya. Maslovska, O.D. Moravska, T.I. Yarmoliuk, I.V. Kulishko, N.M. Biront, N.V. Zaritska, Y.G. Hnatush, S.O. Комплікевич, С.Я. Масловська, О.Д. Моравська, T.І. Ярмолюк, І.В. Кулішко, Н.М. Біронт, Н.В. Заріцька, Є.Г. Гнатуш, С.О. |
| author_sort |
Komplikevych, S.Ya. |
| title |
Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| title_short |
Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| title_full |
Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| title_fullStr |
Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| title_full_unstemmed |
Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride |
| title_sort |
adaptation of ochrobactrum rhizosphaerae imv b-7956 bacteria to the influence of copper (ii) chloride |
| title_alt |
Адаптації бактерій Ochrobactrum rhizosphaerae ІМВ В-7956 до впливу купрум (ІІ) хлориду |
| description |
In technologically altered habitats, an increased content of organic compounds, nitrogen, phosphorus, sulfur compounds, antibiotic substances, etc. is found. Therefore, microorganisms that are systematically exposed to various stressors have developed adaptation mechanisms. The strain Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956, isolated from the infiltrate lakes of the Lviv solid waste landfill, is resistant to copper, chromium, manganese, and iron in concentrations exceeding the maximum permissible concentrations. The work aimed to study the response of O. rhizosphaerae IMV B-7956 cells to CuCl2 exposure by detecting changes in the content of lipid peroxidation products, products of the oxidative modification of proteins, activity of antioxidant defense system enzymes, and synthesis of extracellular polymers. Methods. To study the effect of CuCl2 on prooxidant indicators and the activity of enzymes of the antioxidant defense system, bacteria were pre-incubated in Tris-HCl buffer containing 2–10 mM CuCl2. After one hour of incubation, the bacterial cells were washed and cultured for 1, 12, 24, and 48 h in metal-free media. The copper content in the bacterial cells was determined by atomic absorption spectrometry. The content of lipid peroxidation indicators, carbonyl groups in proteins, total low-molecular-weight thiols, enzymatic activity, and the content of exopolysaccharides and extracellular proteins were determined photometrically. Results. Within an hour, O. rhizosphaerae IMV B-7956 bacteria accumulated 2.3–7.8 mg Cu/g of biomass. Under these conditions, an increased content of lipid peroxidation products was detected. During the first hour of growth in bacterial cells, enzymes with catalase and peroxidase activity were activated. During further cultivation, an increase in the activity of other antioxidant defense enzymes was detected. Carbonyl groups in proteins are probably formed due to an increase in the content of lipid peroxidation products, as they are formed later. Within 12–48 h of growth, the copper content in the bacterial cells decreases. This leads to the restoration of growth. Conclusions. The main damaging effect of CuCl2 on bacterial cells was detected during the first 24 h of growth. Activation of the enzymes of the antioxidant system and synthesis of exopolysaccharides are among the adaptations that ensure the survival of bacteria under these conditions. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/188 |
| work_keys_str_mv |
AT komplikevychsya adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT maslovskaod adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT moravskati adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT yarmoliukiv adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT kulishkonm adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT birontnv adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT zaritskayg adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT hnatushso adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT komplíkevičsâ adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT maslovsʹkaod adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT moravsʹkatí adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT ârmolûkív adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT kulíškonm adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT bírontnv adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT zarícʹkaêg adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT gnatušso adaptationofochrobactrumrhizosphaeraeimvb7956bacteriatotheinfluenceofcopperiichloride AT komplikevychsya adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT maslovskaod adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT moravskati adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT yarmoliukiv adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT kulishkonm adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT birontnv adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT zaritskayg adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT hnatushso adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT komplíkevičsâ adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT maslovsʹkaod adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT moravsʹkatí adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT ârmolûkív adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT kulíškonm adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT bírontnv adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT zarícʹkaêg adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu AT gnatušso adaptacííbakteríjochrobactrumrhizosphaeraeímvv7956dovplivukuprumííhloridu |
| first_indexed |
2025-07-17T12:21:25Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:21:25Z |
| _version_ |
1850410709417984000 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1882024-06-26T14:07:00Z Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 Bacteria to the Influence of Copper (II) Chloride Адаптації бактерій Ochrobactrum rhizosphaerae ІМВ В-7956 до впливу купрум (ІІ) хлориду Komplikevych, S.Ya. Maslovska, O.D. Moravska, T.I. Yarmoliuk, I.V. Kulishko, N.M. Biront, N.V. Zaritska, Y.G. Hnatush, S.O. Комплікевич, С.Я. Масловська, О.Д. Моравська, T.І. Ярмолюк, І.В. Кулішко, Н.М. Біронт, Н.В. Заріцька, Є.Г. Гнатуш, С.О. heavy metals oxidative stress reactive oxygen species antioxidant enzymes superoxide dismutase catalase glutathione system enzymes важкі метали оксидативний стрес активні форми кисню антиоксидантні ензими супероксиддисмутаза каталаза ферменти глутатіонової системи In technologically altered habitats, an increased content of organic compounds, nitrogen, phosphorus, sulfur compounds, antibiotic substances, etc. is found. Therefore, microorganisms that are systematically exposed to various stressors have developed adaptation mechanisms. The strain Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956, isolated from the infiltrate lakes of the Lviv solid waste landfill, is resistant to copper, chromium, manganese, and iron in concentrations exceeding the maximum permissible concentrations. The work aimed to study the response of O. rhizosphaerae IMV B-7956 cells to CuCl2 exposure by detecting changes in the content of lipid peroxidation products, products of the oxidative modification of proteins, activity of antioxidant defense system enzymes, and synthesis of extracellular polymers. Methods. To study the effect of CuCl2 on prooxidant indicators and the activity of enzymes of the antioxidant defense system, bacteria were pre-incubated in Tris-HCl buffer containing 2–10 mM CuCl2. After one hour of incubation, the bacterial cells were washed and cultured for 1, 12, 24, and 48 h in metal-free media. The copper content in the bacterial cells was determined by atomic absorption spectrometry. The content of lipid peroxidation indicators, carbonyl groups in proteins, total low-molecular-weight thiols, enzymatic activity, and the content of exopolysaccharides and extracellular proteins were determined photometrically. Results. Within an hour, O. rhizosphaerae IMV B-7956 bacteria accumulated 2.3–7.8 mg Cu/g of biomass. Under these conditions, an increased content of lipid peroxidation products was detected. During the first hour of growth in bacterial cells, enzymes with catalase and peroxidase activity were activated. During further cultivation, an increase in the activity of other antioxidant defense enzymes was detected. Carbonyl groups in proteins are probably formed due to an increase in the content of lipid peroxidation products, as they are formed later. Within 12–48 h of growth, the copper content in the bacterial cells decreases. This leads to the restoration of growth. Conclusions. The main damaging effect of CuCl2 on bacterial cells was detected during the first 24 h of growth. Activation of the enzymes of the antioxidant system and synthesis of exopolysaccharides are among the adaptations that ensure the survival of bacteria under these conditions. У техногенно змінених біотопах виявляють підвищений вміст органічних сполук, сполук нітрогену, фосфору, сульфуру, антибіотичних речовин тощо. Тому мікроорганізми, які систематично піддаються впливу різних стресових чинників, виробили механізми адаптації. Штам Ochrobactrum rhizosphaerae IMB B-7956, виділений із озер інфільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів, є стійким до купруму, хрому, мангану, феруму у концентраціях, які перевищують гранично допустимі. Метою роботи було дослідити відповідь клітин бактерій O. rhizosphaerae IMB B-7956 за впливу CuCl2, виявляючи зміни вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів, окисної модифікації білків, активність ензимів антиоксидантної системи захисту та синтез позаклітинних полімерів. Методи. Для дослідження впливу CuCl2 на прооксидантні показники та активність ензимів антиоксидантної системи захисту, бактерії попередньо інкубували у трис-HCl буфері із CuCl2 у концентраціях 2–10 мМ. Після години інкубування клітини бактерій відмивали та культивували у середовищі без солі металу упродовж 1, 12, 24 та 48 годин. Вміст купруму у клітинах бактерій визначали методом атомно-абсорбційної спектрометрії. Вміст показників перекисного окиснення ліпідів, карбонільних груп у білках, загальний вміст тіолів, ензиматичну активність та вміст екзополісахаридів та позаклітинних білків визначали фотометрично. Результати. Упродовж години бактерії O. rhizosphaerae IMB B-7956 нагромаджували 2,3–7,8 мг Cu/г біомаси. За цих умов виявлено підвищений вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів. Упродовж першої години росту в клітинах бактерій активуються ензими із каталазною та пероксидазною активністю. За подальшого культивування виявлено зростання активності й інших ензимів антиоксидантного захисту. Карбонільні групи у білках, ймовірно, утворюються внаслідок збільшення вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів, оскільки утворюються пізніше. Упродовж 12–48 годин росту вміст купруму у клітинах бактерій суттєво знижується. Це приводить до відновлення ростових процесів. Висновки. Основна шкідлива дія CuCl2 на клітини бактерій виявлена упродовж перших 24 годин росту. Активування ензимів антиоксидантної системи, синтез екзополісахаридів є одними із адаптацій, які забезпечують виживання бактерій за цих умов. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2024-06-22 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/188 10.15407/microbiolj86.03.058 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 86 No. 3 (2024): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 58-69 Мікробіологічний журнал; Том 86 № 3 (2024): Мікробіологічний журнал; 58-69 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj86.03 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/188/70 Copyright (c) 2024 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |