Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic
Streptomycetes represent an important part of soil microbiota and play an important role in the decay of vegetation, the natural defenses of plants and nutrient cycling. These microorganisms synthesize various compounds, including antibiotics that have been successfully used in medicine, veterinary...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2025
|
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/353 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| _version_ | 1856543477188263936 |
|---|---|
| author | Matselyukh, B.P. Yarmolyuk, S.M. Bieda, O.A. Мацелюх, Б.П. Ярмолюк, С.М. Бєда, О.А. |
| author_facet | Matselyukh, B.P. Yarmolyuk, S.M. Bieda, O.A. Мацелюх, Б.П. Ярмолюк, С.М. Бєда, О.А. |
| author_sort | Matselyukh, B.P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-21T23:50:04Z |
| description | Streptomycetes represent an important part of soil microbiota and play an important role in the decay of vegetation, the natural defenses of plants and nutrient cycling. These microorganisms synthesize various compounds, including antibiotics that have been successfully used in medicine, veterinary science and agriculture. Furthermore, they have the potential to help overcome the growing problem of antibiotic resistance in microorganisms. The aim of the present work was to search for soil streptomycetes and to study their ability to synthesize antibiotics against pathogenic microorganisms, as well as the physicochemical properties of the antibiotics. Methods. Suspensions of soil were sowed on Čapek medium with nystatin in Petri dishes in order to identify individual colonies of streptomycetes and reseed them on soybean-corn medium. The most active antibiotic producers among the isolated streptomycetes were identified by their diffusion into agar medium S seeded with appropriate bacterial test cultures The antibiotic was extracted from the streptomycete culture in two ways: with water and using a chloroform-acetone mixture (2:1), followed by evaporation of the mixture in a rotary evaporator at 80oC and dissolution of the dry extract of the antibiotic in 40 % ethanol. The pure antibiotic was isolated by thin-layer chromatography (TLC) of both organic and aqueous extracts, and its absorption spectrum was obtained by spectrophotometry. The molecular weight of the purified antibiotic was determined using a high-performance liquid chromatography with mass spectrometry detection (HPLC-MS) system Agilent 1260 Infinity II. Results. 33 strains of soil streptomycetes were isolated, of which 17 strains (51.5%) showed antibacterial activity against 4 pathogenic bacteria – Staphylococcus aureus and three phytopathogens. Only 4 strains of streptomycetes B8, B19, B2, and B28 showed high antibiotic activity, the diameters of the zones of absentee of bacterial growth were above 20 mm. From the most active culture Streptomyces sp. B19, two antibiotics were extracted and purified with TLC. The absorption spectrum of the extracted antibiotics between 200 and 500 nm was determined spectrophotometrically. We found that an antibiotic with mass a spectrum mass of 1077 remains on the starting line during organic phase chromatography of positively charged ions of an alkaline extract of the streptomycete culture. For the aqueous phase two compound with mass spectra of 585.5/773.5 and 1194/1301 are isolated. Conclusions. The presence of peptide bonds in the structure and the absorption spectrum of the antibiotic with a molecular mass of 1077 indicate its classification among the new glycopeptide antibiotics. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:01:06Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-353 |
| institution | Microbiological Journal |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:01:06Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-3532025-12-21T23:50:04Z Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic Фізико-хімічні властивості і антимікробна активність антибіотика Streptomyces sp. B19 Matselyukh, B.P. Yarmolyuk, S.M. Bieda, O.A. Мацелюх, Б.П. Ярмолюк, С.М. Бєда, О.А. грунтові стретпоміцети антибіотична активність бактерії тонкошарова хроматографія спектри абсорбції мас-спектри антибіотиків soil streptomycetes antibiotic activity bacteria thin layer chromatography absorption spectra mass spectra of antibiotics Streptomycetes represent an important part of soil microbiota and play an important role in the decay of vegetation, the natural defenses of plants and nutrient cycling. These microorganisms synthesize various compounds, including antibiotics that have been successfully used in medicine, veterinary science and agriculture. Furthermore, they have the potential to help overcome the growing problem of antibiotic resistance in microorganisms. The aim of the present work was to search for soil streptomycetes and to study their ability to synthesize antibiotics against pathogenic microorganisms, as well as the physicochemical properties of the antibiotics. Methods. Suspensions of soil were sowed on Čapek medium with nystatin in Petri dishes in order to identify individual colonies of streptomycetes and reseed them on soybean-corn medium. The most active antibiotic producers among the isolated streptomycetes were identified by their diffusion into agar medium S seeded with appropriate bacterial test cultures The antibiotic was extracted from the streptomycete culture in two ways: with water and using a chloroform-acetone mixture (2:1), followed by evaporation of the mixture in a rotary evaporator at 80oC and dissolution of the dry extract of the antibiotic in 40 % ethanol. The pure antibiotic was isolated by thin-layer chromatography (TLC) of both organic and aqueous extracts, and its absorption spectrum was obtained by spectrophotometry. The molecular weight of the purified antibiotic was determined using a high-performance liquid chromatography with mass spectrometry detection (HPLC-MS) system Agilent 1260 Infinity II. Results. 33 strains of soil streptomycetes were isolated, of which 17 strains (51.5%) showed antibacterial activity against 4 pathogenic bacteria – Staphylococcus aureus and three phytopathogens. Only 4 strains of streptomycetes B8, B19, B2, and B28 showed high antibiotic activity, the diameters of the zones of absentee of bacterial growth were above 20 mm. From the most active culture Streptomyces sp. B19, two antibiotics were extracted and purified with TLC. The absorption spectrum of the extracted antibiotics between 200 and 500 nm was determined spectrophotometrically. We found that an antibiotic with mass a spectrum mass of 1077 remains on the starting line during organic phase chromatography of positively charged ions of an alkaline extract of the streptomycete culture. For the aqueous phase two compound with mass spectra of 585.5/773.5 and 1194/1301 are isolated. Conclusions. The presence of peptide bonds in the structure and the absorption spectrum of the antibiotic with a molecular mass of 1077 indicate its classification among the new glycopeptide antibiotics. Стрептоміцети становлять важливу частину мікробіоти грунту, яка відіграє важливу роль в утилізації рослинних залишків, захисті рослин і кругообігу речовин. Ці мікроорганізми синтезують багато різних сполук, включаючи антибіотики, які успішно використовуються в медицині, ветеринарії та сільському господарстві. Вони можуть використовуватися для успішного подолання проблеми резистентності мікроорганізмів до антибіотиків. Метою даної роботи були пошук грунтових стрептоміцетів і дослідження їх здатності синтезувати антибіотики проти патогенних мікроорганізмів, а також з,ясування фізико-хімічних властивостей останніх. Методи. Висіви суспензії грунту на середовище Чапека з ністатином в чашках Петрі з метою ідентифікації окремих колоній стрептоміцетів і пересіву останніх на соєво-кукурудзяне середовище. Ідентифікація найбільш активних продуцентів антибіотиків серед ізольованих стрептоміцетів відбувалася шляхом їх дифузії в агаризоване середовище S, засіяне відповідними тест-культурами бактерій. Екстракція антибіотиків із культур стрептоміцетів сумішшю хлороформу і ацетону (2 : 1) відбувалася випаровуванням суміші в роторному випарникові в умовах вакууму і нагрівання до 80о С з подальшим розчиненням сухого екстракту антибіотика в 40% етанолі. Чистий антибіотик виділяли за допомогою тонкошарової хроматографії (ТШХ) і одержання спектрів абсорбції спектрофотометрією. Його молекулярну масу визначали високоефективною рідинною хроматографією з виявленням маси спектрометрією за допомогою системи Agilent 1260 Infinity II. Результати. Виділено 33 штами стрептоміцетів, із яких 17 штамів (51.5 %) виявили антибактеріальну активність проти чотирьох патогенних бактерій – Staphylococcus aureus і трьох фітопатогенів. Тільки 4 штами стрептоміцетів В8, В19, В21 і В28 мали високу антибіотичну активність: діаметр зони відсутності росту бактерій становив більше 20 мм. Із найбільш активної культури Streptomyces sp. B19 екстраговано і очищено за допомогою ТШХ три антибіотики, спектри абсорбції яких визначено спектрофотометрією від 200 до 500 нм. Антибіотик із мас-спектром 1077 залишався на лінії старту впродовж хроматографії позитивно заряджених іонів лужного екстракту культури стрептоміцета, а два антибіотики з мас-спектрами 585.5/773.5 і 1194/1301, можливо, представляють дві інші сполуки. Висновки. Запропоновано гіпотезу про можливе віднесення досліджуваного антибіотика до групи глікопептидних антибіотиків з новою структурою. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2025-12-22 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/353 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 87 No. 5 (2025): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 57-63 Мікробіологічний журнал; Том 87 № 5 (2025): Мікробіологічний журнал; 57-63 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/353/144 Copyright (c) 2025 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | Matselyukh, B.P. Yarmolyuk, S.M. Bieda, O.A. Мацелюх, Б.П. Ярмолюк, С.М. Бєда, О.А. Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title | Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title_alt | Фізико-хімічні властивості і антимікробна активність антибіотика Streptomyces sp. B19 |
| title_full | Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title_fullStr | Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title_full_unstemmed | Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title_short | Physicochemical Properties and Antimicrobial Activity of the Streptomyces sp. B19 Antibiotic |
| title_sort | physicochemical properties and antimicrobial activity of the streptomyces sp. b19 antibiotic |
| topic_facet | грунтові стретпоміцети антибіотична активність бактерії тонкошарова хроматографія спектри абсорбції мас-спектри антибіотиків soil streptomycetes antibiotic activity bacteria thin layer chromatography absorption spectra mass spectra of antibiotics |
| url | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/353 |
| work_keys_str_mv | AT matselyukhbp physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT yarmolyuksm physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT biedaoa physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT macelûhbp physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT ârmolûksm physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT bêdaoa physicochemicalpropertiesandantimicrobialactivityofthestreptomycesspb19antibiotic AT matselyukhbp fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 AT yarmolyuksm fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 AT biedaoa fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 AT macelûhbp fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 AT ârmolûksm fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 AT bêdaoa fízikohímíčnívlastivostííantimíkrobnaaktivnístʹantibíotikastreptomycesspb19 |