Вплив біологічних індукторів на антиадгезивну активність поверхнево-активних речовин Аcinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 - Пирог, Тетяна Павлівна; Іванов, Микита Сергійович (My University, 2022)
У статті досліджено антиадгезивну активність ПАР, синтезованих A. сalcoaceticus ІMВ B-7241 за наявності B. subtilis БТ-2 у середовищі з очищеним гліцерином та відходами виробництва біодизелю. Вирощування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 здійснювали у рідкому мінеральному середовищі з очищеним гліцерином та відходами виробництва біодизелю (об’ємною часткою 3 і 5% відповідно). Живі та інактивовані автоклавуванням клітини B. subtilis БТ-2, а також супернатант після вирощування штаму БТ-2 використовували як індуктори та вносили в середовище на початку процесу культивування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 у концентрації 2,5—10% (об’ємна частка). Позаклітинні поверхнево-активні речовини виділяли з супернатанту культуральної рідини сумішшю Фолча. Вплив розчинів поверхнево-активних речовин на адгезію бактеріальних і дріжджових тест-культур до сталі та лінолеуму визначали спектрофотометричним методом. Встановлено, що внесення живих, інактивованих клітин B. subtilis БТ-2 або супернатанту в середовище культивування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 з гліцерином різного ступеня очищення супроводжувалося синтезом поверхнево-активних речовин, які характеризувалися вищою антиадгезивною активністю, ніж препарати, утворені в середовищі без індукторів. Адгезія клітин бактеріальних тест-культур (Bacillus subtilis БТ-2, Staphylococcus aureus БМС-1, Proteus vulgaris ПА-12, Enterobacter cloacae С-8) і дріжджів (Candida albicans Д-6, Candida tropicalis PE-2) на абіотичних матеріалах, оброблених розчинами поверхнево-активних речовин (12—96 мкг/мл), синтезованих за наявності біологічних індукторів, була в 1,1—5,9 раза нижчою порівняно з використанням препаратів, одержаних за відсутності індукторів. Супернатант після вирощування B. subtilis БТ-2 виявився менш ефективним індуктором, ніж живі чи інактивовані клітини штаму ВТ-2. У результаті проведеної роботи встановлено можливість підвищення антиадгезивної активності поверхнево-активних речовин А. calcoaceticus ІМВ В-7241 внесенням у середовище культивування як з очищеним гліцерином, так і відходами виробництва біодизелю конкурентних бактерій B. subtilis БТ-2 у вигляді живих, інактивованих клітин або супернатанту. Крім того, одержані результати вказують, що заміна очищеного гліцерину в середовищі культивування A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на відходи виробництва біодизелю дає змогу, по-перше, підвищити рентабельність виробництва біодизелю, по-друге, утилізувати токсичні відходи, по-третє, одержати поверхнево-активні речовини з високою антиадгезивною активністю. The aim of the work was to study the anti-adhesive activity of surfactants synthesized by A. calcoaceticus IMV B-7241 in the presence of B. subtilis BT-2 in medium with purified glycerol and waste of biodiesel production (crude glycerol). Cultivation of A. calcoaceticus IMV B-7241 was carried out in a liquid mineral medium with purified glycerol and crude glycerol (3 and 5% v/v, respectively). Alive and inactivated (autoclaved) B. subtilis BT-2 cells, as well as the supernatant after cultivation of the BT-2 strain, were used as inductors and introduced into the medium at the beginning of A.calcoaceticus IMV B-7241 cultivation at a concentration of 2.5—10% (v/v). Surfactants were extracted from the supernatant of the culture liquid with a modified mixture of Folch. The number of adhered cells of bacterial and yeast test cultures to steel and linoleum in the presence of surfactants was determined by spectrophotometric method. It was established that the introduction of alive, inactivated B. subtilis BT-2 cells or the supernatant into the culture medium of A. calcoaceticus IMV B-7241 with glycerol of various degrees of purification was accompanied by the synthesis of surfactants, which were characterized by higher anti-adhesive activity than surfactants formed in medium without inductors. Adhesion of cells of bacterial test cultures (Bacillus subtilis BT-2, Staphylococcus aureus BMS-1, Proteus vulgaris PA-12, Enterobacter cloacae C-8) and yeast (Candida albicans D-6, Candida tropicalis PE-2) on abiotic materials, treated with preparations of surfacetants (12—96 μg/ml), synthesized in the presence of biological inductors, was 1.1—5.9 times lower compared to using surfactants formed in medium without inductors. The supernatant after cultivation of B. subtilis BT-2 proved to be less effective inductor than alive or inactivated cells of the BT-2 strain. As a result of this work, the possibility of increasing the antiadhesive activity of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants by introducing competitive bacteria B. subtilis BT-2 in the form of alive, inactivated cells or supernatant into the cultivation medium with both purified and crude glycerol was established. In addition, results indicate that the replacement of purified glycerol in the culture medium of A. calcoaceticus IMV B-7241 with crude glycerol allows, firstly, to increase the cost-efficiency of biodiesel production, secondly, to utilize toxic waste, thirdly, to receive surfactants with high anti-adhesive activity.
Keywords: поверхнево-активні речовини; адгезія; біологічні індуктори; кафедра біотехнології і мікробіології; Acinetobacter calcoaceticus; surfactants; adhesion; biological inductors