Аннотация

Введение. В настоящее время экстремальные психрофилы мало изучены. Однако они представляют интерес для создания биопрепаратов для производства лекарств и повышения сроков хранения пищевых продуктов. Проблема исследования свойств психрофильных микроорганизмов является актуальной. Целью работы является выделение в экстремальных условиях низких температур пещер Горной Шории и Салаира (Кемеровская область) новых психрофильных микроорганизмов и изучение их антимикробных свойств.
Объекты и методы исследования. Психрофильные микроорганизмы, выделенные в пещерах Кемеровской области. Образцы помещали в стерильную крафтовую бумагу. Устойчивость к антибиотикам определялась областью, в которой диск с антибиотиком подавлял рост изолята. Для этого выделенную суспензию клеток инокулировали сплошным газоном в чашке Петри со средой на основе агара, а диски с антибиотиками помещали на поверхность среды. Инкубировали в термостате при 28 °C в течение 24 ч.
Результаты и их обсуждение. Из микробных сообществ пещер Гавриловская и Азасская выделено 7 изолятов, различных по морфологическим признакам. Установлено, что изоляты 1, 4 и 5 обладают выраженными супрессивными свойствами по отношению ко всем тест-культурам патогенов при температуре 2 ± 4 °С. Изоляты 1, 4 и 5 устойчивы к различным антибиотикам. Изолят 1 проявляет высокую устойчивость (21–26) к антибиотикам неомицину и новограмону. Среднюю устойчивость (17–22) – к цепарину, канамицину, левомицитину, карбенициллину и стрептомицину. Низкую устойчивость (2–8) – к антибиотикам бензилпенициллину и клотримазолу. Изолят 1 не проявляет антибиотикоустойчивость к ампициллину, гентамицину и тетрациклину. Изолят 4 проявляет высокую устойчивость (22–27) к новограмону. Среднюю устойчивость (10–22) – к тетрациклину, клотримазолу, неомицину, цепарину, канамицину, левомицитину и мономицину. Низкую устойчивость (2–8) – к антибиотикам ампициллину, бензилпенициллину, стрептомицину и гентамицину. Изолят 4 не проявляет антибиотикоустойчивость к карбенициллину и полимиксину. Изолят 5 высоко устойчив (27–26) к антибиотикам цепарину, бензилпенициллину, левомицитину и новограмону. Средне устойчив (12–22) к клотримазолу, стрептомицину, неомицину, гентамицину, полимиксину, карбенициллину и мономицину. Изолят 5 не устойчив к ампициллину, тетрациклину и канамицину.
Выводы. Психрофилы могут выступать в роли микроорганизмов, на основе которых будет создаваться новые биопрепараты, подавляющие развитие заболеваний у растений. Использование психрофилов в процессе выращивания и хранения продукции сельского хозяйства является перспективным и актуальным научным направлением.

Ключевые слова

Психрофильные микроорганизмы, изоляты, бактериоцины, антимикробные свойства

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Study of biocompatibility and antitumor activity of lactic acid bacteria isolated from the human gastrointestinal tract / A. Yu. Prosekov, L. S. Dyshlyuk, I. S. Milentieva [et al.] // International Journal of Pharmacy and Technology. – 2016. – Vol. 8, № 2. – P. 13647–13661.
2. Proteorhodopsin light-enhanced growth linked to vitamin-B1 acquisition in marine Flavobacteria / L. Gómez-Consarnau, J. M. González, T. Riedel [et al.] // The ISME Journal. – 2016. – Vol. 10. – P. 1102–1112. https://doi.org/10.1038/ismej.2015.196.
3. Воробьева, С. В. Влияние температуры на рост психрофильных бактерий, выделенных из пещер дальнего востока, средней Сибири и западного Кавказа / С. В. Воробьева, С. В. Хижняк, Л. Т. Харламова // Вестник КрасГАУ. – 2012. – Т. 72, № 9. – С. 117–121.
4. Introducing EzBioCloud: A taxonomically united database of 16S rRNA gene sequences and whole-genome assemblies / S.-H. Yoon, S.-M. Ha, S. Kwon [et al.] // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. – 2017. – Vol. 67, № 5. – P. 1613–1617. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.001755.
5. Flavobacterium collinsense sp. nov., isolated from a till sample of an Antarctic glacier / Y. Zhang, F. Jiang, X. Chang [et al.] // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. – 2016. – Vol. 66, № 1. – P. 172–177. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.000688.
6. Antioxidant and antimicrobial activity of bacteriocin-producing strains of lactic acid bacteria isolated from the human gastrointestinal tract / A. Yu. Prosekov, L. S. Dyshlyuk, I. S. Milentieva [et al.] // Progress in Nutrition. – 2017. – Vol. 19, № 1. – P. 67–80. https://doi.org/10.23751/pn.v19i1.5147.
7. Vinuesa, P. GET_PHYLOMARKERS, a software package to select optimal orthologous clusters for phylogenomics and inferring pan-genome phylogenies, used for a critical geno-taxonomic revision of the genus Stenotrophomonas / P. Vinuesa, L. E. Ochoa-Sánchez, B. Contreras-Moreira // Frontiers in Microbiology. – 2018. – Vol. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00771.
8. Biogeography of cryoconite bacterial communities on glaciers of the Tibetan Plateau / Y. Liu, T. J. Vick-Majors, J. C. Priscu [et al.] // FEMS Microbiology Ecology. – 2017. – Vol. 93, № 6. https://doi.org/10.1093/femsec/fix072.
9. Versatile genome assembly evaluation with QUAST-LG / A. Mikheenko, A. Prjibelski, V. Saveliev [et al.] // Bioinformatics. – 2018. – Vol. 34, № 13. – P. i142–i150. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bty266.
10. Structural basis of glycogen biosynthesis regulation in bacteria / J. O. Cifuente, N. Comino, J. Madariaga-Marcos [et al.] // Structure. – 2016. – Vol. 24, № 9. – P. 1613–1622. https://doi.org/10.1016/j.str.2016.06.023.
11. McInerney, J. O. Why prokaryotes have pangenomes / J. O. McInerney, A. McNally, M. J. O’Connell // Nature Microbiology. – 2017. – Vol. 2. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2017.40.
12. Cryo-protective effect of an ice-binding protein derived from Antarctic bacteria / M. Mangiagalli, M. Bar-Dolev, P. Tedesco [et al.] // FEBS Journal. – 2017. – Vol. 284, № 1. – P. 163–177. https://doi.org/10.1111/febs.13965.
13. Microevolution and adaptive strategy of psychrophilic species Flavobacterium bomense sp. nov. isolated from glaciers / Q. Liu, H.-C. Liu, Y.-G. Zhou [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2019. – Vol. 10. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01069.
14. Пикула, К. С. Психрофильные бактерии и их использование для биоремедиации арктических экосистем, загрязнённых нефтью и нефтепродуктами / К. С. Пикула, А. М. Захаренко, А. Н. Гульков // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 4–3. – С. 254–255.
15. Isolation and characterization of the lytic cold-active bacteriophage MYSP06 from the Mingyong glacier in China / M. Li, J. Wang, Q. Zhang [et al.] // Current Microbiology. – 2016. – Vol. 72, № 2. – P. 120–127. https://doi.org/10.1007/s00284-015-0926-3.
16. Identification of probiotic strains isolated from human gastrointestinal tract and investigation of their antagonistic, antioxidant and antiproliferative properties / A. Prosekov, I. Milentyeva, S. Sukhikh [et al.] // Biology and Medicine. – 2015. – Vol. 7, № 5.
17. Feller, G. Psychrophilic enzymes: from folding to function and biotechnology / G. Feller // Scientifica. – 2013. – Vol. 2013. https://doi.org/10.1155/2013/512840.
18. Ghosh, S. The cave microbiome as a source for drug discovery: Reality or pipe dream? / S. Ghosh, N. Kuisiene, N. Cheeptham // Biochemical Pharmacology. – 2017. – Vol. 134. – P. 18–34. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2016.11.018.
19. Психрофильные псевдомонады-эндофиты как потенциальные агенты в биоконтроле фитопатогенных и гнилостных микроорганизмов при холодильном хранении картофеля / А. В. Щербаков, Е. Н. Щербакова, С. А. Мулина [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2017. – Т. 52, № 1. – С. 116–128. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.1.116rus.