Определение источника и подбор режима экстрагирования метаболитов Trichoderma atrobrunneum ВКПМ F-1434, обладающих антибиотической активностью в отношении представителей группы Enterobactericeae

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Большой практический интерес представляют антибиотические соединения микробного происхождения. В связи с этим актуальным является определение источника и подбор режима экстрагирования биологически активных метаболитов микробного продуцента с целью дальнейшей разработки технологии их получения.

Цель исследования – определение источника и подбор режима экстрагирования метаболитов Trichoderma atrobrunneum ВКПМ F-1434, обладающих антибиотической активностью.

Материал и методы. Объект исследования – штамм T. atrobrunneum ВКПМ F-1434, синтезирующий низкомолекулярные бактериостатические соединения в отношении Enterobactericeae. Продуцент культивировали в глубинных условиях в течение 5 суток, при температуре 28 оС, с лимитированием сахарозы до 50% навески стандартного состава среды Чапека. Экстракт биомассы и культуральную жидкость продуцента очищали центрифугированием, супернатанты исследовали на антагонизм. Выделение активных компонентов проводили одноступенчатой смесительно-отстойной экстракцией. Полноту извлечения определяли, варьируя объем экстрагента и время взаимодействия с культуральной жидкостью. Элюенты для тонкослойной хроматографии (ТСХ) определяли методом главных компонент. Экстракт разделяли нормально-фазовой ТСХ на неподвижной фазе Sorbifil, варьируя соотношением растворителей от 10А:0Б до 0А:10Б с шагом 1.2х20 см. Препаративно фракции получали колоночной гель-проникающей хроматографией с неподвижной фазой Sephadex G-15, размер частиц 40–120 мкм. Подвижная фаза – диметилсульфоксид (ДМСО). Молекулярную массу рассчитывали из отношений Rf фракции к Rf свидетелей.

Результаты. Максимальная чувствительность тест-культуры показана в опыте с препаратом культуральной жидкости. Наиболее доступными экстрагентами для извлечения метаболитов являлись этилацетат и бутанол. Наибольшее значение полноты извлечения достигнуто при взаимодействии равных объемов экстрагента и культуральной жидкости в течение 180 мин. Методом главных компонент определены оптимальные подвижные фазы: I – гексан: хлороформ; II – гексан : ацетон; III – гексан : ацетон : метанол (10%). Изолированы три фракции, у каждой определена бактериостатическая активность, рассчитано Rf и теоретически вычислены молекулярные массы, а также коэффициенты антибиотической активности.

Выводы. Компоненты культуральной жидкости T. atrobrunneum ВКПМ F-1434, обладающие бактериостатической активностью, могут быть экстрагированы при перемешивании в течение 3 ч равных объемов этилацетата и культуральной жидкости и определены в экстракте с помощью ТСХ на силикагеле с импрегнированным метанолом в системе элюентов гексан и ДМСО 6:4.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. А. Гнеушева

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Автор, ответственный за переписку.
Email: obc1-2010@mail.ru

к.т.н., доцент кафедры биотехнологии

Россия, Орёл

А. В. Лушников

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Email: alex_de-vil@mail.ru

гл. специалист, ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии»

Россия, Орёл

С. Н. Коношина

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Email: Konoshina2011@yandex.ru

к.с.-х.н., доцент кафедры химии

Россия, Орёл

Список литературы

  1. Садыкова В.С., Кураков А.В., Коршун В.А. и др. Анти-фунгальная активность штамма T. citrinoviride ВКПМ F-1228 – продуцента пептаиболов в условиях жидкофаз-ного и твердофазного культивирования. Успехи медицин-ской микологии. 2016; 16: 164–166.
  2. Садыкова В.С., Кураков А.В., Коршун В.А. и др. Об-разование штаммом Trichoderma citrinoviride TYVI 4/11 антибиотиков-пептаиболов. Проблемы медицинской ми-кологии. 2015. 1: 41–46.
  3. Szekeres A., Leitgeb B., Kredics L., et al. Peptaibols and related peptaibiotics of Trichoderma. Acta Microbiol Immunol Hung. 2005; 52: 137–168.
  4. Куварина А.Е., Кураков А.В., Садыкова В.С. и др. Не-рибосомальные пептиды грибов: биологическая актив-ность и их перспективы в медицине. Проблемы медицин-ской микологии. 2016; 18(3): 36–41.
  5. Mukherjee P.K., Horwitz B.A., Kenerley C.M. Secondary metabolism in Trichoderma  a genomic perspective. Microbiology. 2012; 158: 35–45.
  6. Патент РФ 2710783. Штамм Trichoderma atrobrunneum, обладающих антибактериальной активностью в отноше-нии возбудителя сибирской язвы. Патентообладатель: ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный уни-верситет имени Н.В. Парахина». Номер заявки: 2019102438. Дата регистрации: 29.01.2019. Дата публикации: 13.01.2020.
  7. Садыкова В.С., Кураков А.В., Куварина Е.А. и др. Ан-тимикробная активность штаммов грибов рода Trichoderma из Средней Сибири. Прикладная биохимия и микро-биология. 2015; 51(3): 1–9.
  8. Определение чувствительности микроорганизмов к анти-бактериальным препаратам: Методические указания. МУК 4.2.1890-04. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004.
  9. Гнеушева И.А., Лушников А.В. Подбор оптимального сос-тава питательной среды и условий глубинного культивиро-вания микробного продуцента бактериостатических соединений. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчинникова. 2023; 15(1): 13–24.
  10. ОФС.1.2.1.0005.15. Общая фармакопейная статья. Раст-воримость. Утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 31.10.2018 № 749. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Том I.
  11. Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. М.: Финансы и статистика, 1989. 607 с.
  12. Гнеушева И.А., Павловская Н.Е., Лушников А.В., Маркина О.А. Определение оптимальной среды и условий глу-бинного культивирования продуцента бактериостати-ческих метаболитов Trichoderma atrobrunneum ВКПМ F-1434. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2019; 15(1): 10–16.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние режимов культивирования на степень антагонизма биомассы и культуральной жидкости (КЖ) продуцента к чувствительным тест-культурам

Скачать (35KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Чувствительность тест-культур (а – E. coli ATCC 25922; б – Hafnia alvei ATCC 11604; в - Yersinia enterocolitica ATCC 27739) к экстракту культуральной жидкости T. atrobrunneum ВКПМ F-1434: 1 – экстракция этилацетатом; 2 – экстракция бутанолом; К – ципрофлоксацин

Скачать (74KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Хроматограмма экстракта культуральной жидкости T. atrobrunneum ВКПМ F-1434

Скачать (20KB)
Метаданные

© Гнеушева И.А., Лушников А.В., Коношина С.Н., 2023