Антимікробна та антиадгезивна активність поверхнево-активних речовин, синтезованих Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 на технічному гліцерині

Abstract

Мета. Порівняння біологічних властивостей (антимікробної та антиадгезивної активності, у тому числі й роль у руйнуванні біоплівки) поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, синтезованих на очищеному та технічному гліцерині (відходи виробництва біодизелю). Методи. Поверхнево-активні речовини екстрагували з супернатанту культуральної рідини сумішшю хлороформу і метанолу (2:1). Кількість адгезованих клітин і ступінь руйнування біоплівки визначали спектрофотометричним методом, антимікробні властивості − за показником мінімальної інгібуючої концентрації. Результати. Антимікробна активність поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241, синтезованих на технічному гліцерині, була на 1−2 порядки нижчою, адгезія тест-культур на абіотичних матеріалах, оброблених такими препаратами – в 1,2−4 рази нижчою, а ступінь руйнування бактеріальних біоплівок – в 1,3−4 рази меншою порівняно з показниками, встановленими для поверхнево-активних речовин, одержаних на середовищі з еквімолярною за вуглецем концентрацією очищеного гліцерину. Зниження антимікробної та антиадгезивної активності поверхнево-активних речовин може бути зумовлене інгібуючим впливом надлишкової концентрації К+ та Na+ (складових технічного гліцерину) на активність НАДФ+-залежної глутаматдегідрогенази: за наявності в реакційній суміші 50–100 мМ катіонів калію та натрію ферментативна активність знижувалась в 1,2–1,8 рази. Висновки. Незважаючи на нижчу антимікробну та антиадгезивну активність поверхнево-активних речовин, синтезованих A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на відходах виробництва біодизелю, ці показники (мінімальні інгібуючі концентрації 0,96–15,2 мкг/мл, руйнування 50 % біоплівки при концентрації 124 мкг/мл) є співставимими із визначеними для відомих мікробних поверхнево-активних аміноліпідів. Aim. Comparison of biological properties (antimicrobial and anti-adhesive activity, including role in biofilms destruction) of surfactants Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241, synthesized on purified and technical glycerol (waste of biodiesel production). Methods. The surfactants were extracted from supernatant of cultural liquid with a mixture of chloroform and methanol (2:1). The number of adherent cells and the degree of biofilm destruction were determined by the spectrophotometric method, the antimicrobial properties of the surfactants were analyzed by the minimum inhibitory concentration. Results. The antimicrobial activity of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants synthesized on technical glycerol was 1−2 orders lower, adhesion of test cultures on abiotic materials treated with such preparations was 1.2−4 times lower and degree of bacterial biofilms destruction − in 1,3−4 times less in comparison with the parameters established for surfactants, obtained on medium with equimolar by carbon concentration of purified glycerol.The decreasing antimicrobial and anti-adhesive activity of the surfactants may be due to the inhibitory effect of K+ and Na+ excess concentration (components of technical glycerol) on the activity of NADP+-dependent glutamate dehydrogenase: in the presence of 50‒100 mM of potassium and sodium cations enzymatic activity decreased in 1,2−1,8 times. Conclusions. Despite the lower antimicrobial and anti-adhesive activity of surfactants synthesized by A. calcoaceticus IMV B-7241 on waste of biodiesel production, these values (minimum inhibitory concentrations 0.96−15.2 μg/ml, degree of biofilms destruction by 50% at surfactants concentration of 124 μg/ml) are comparable with those established for known microbial surface-active aminolipids.