АКТИНОБАКТЕРІЇ ОБРОСТАННЯ ТВЕРДИХ СУБСТРАТІВ ОДЕСЬКОЇ ЗАТОКИ ЧОРНОГО МОРЯ

  • І.В. Страшнова Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • Н.В. Коротаєва Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • К.С. Потапенко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • Н.Ю. Васильєва Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • М.М. Чабан Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • М.Д. Штеніков Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • Г.В. Лісютін Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
  • В.О. Іваниця Одеський національний університет імені І.І. Мечникова
Ключові слова: Чорне море, Одеська затока, біологічні обростання, актинобактерії, біологічні властивості

Анотація

Дослідження діяльності та взаємодії морських мікроорганізмів з іншими організмами забезпечують розуміння функціонування біогеохімічних процесів, харчових ланцюгів і симбіозу. У членів морського мікробіому є також корисні властивості, які можуть бути використані для пошуку та виробництва нових продуктів і розробки нових процесів у галузі морської біотехнології. Особливо перспективними в цьому аспекті є представники актинобактерій, виділені із різноманітних джерел морського середовища. Мета роботи – ізолювати актинобактерії із біологічних обростань підводних бетонних споруд і природного черепашнику Одеської затоки, визначити їх основні біологічні властивості та біологічну різноманітність. У результаті із обростань черепашнику і бетонних поверхонь виділено відповідно 20 і 19 штамів актинобактерій, що характеризувалися морфологічною варіабельністю у рості на поживних середовищах (МПА, ВА, ККА, ISP-1–ISP-6), формуючи субстратний і повітряний міцелії. Деякі штами синтезували водорозчинні і меланоїдні пігменти на відповідних середовищах. Більшість штамів добре росли у присутності NaCl у концентрації, меншій 9%, причому штами, виділені із обростань бетону, є стійкішими до цього хімічного агенту. Ізольовані штами утилізували різні вуглецеві субстрати, демонструючи значну метаболічну активність і спроможність. Найбільш вживаним субстратом для всіх виділених штамів була лактоза, найменш придатним – ксилоза (лише 35,0% штамів, виділених із черепашнику, і 21,6% штамів із обростань бетону метаболізували цей вуглевод). Попередня ідентифікація виділених штамів актинобактерій за визначенням спектрів жирних кислот дозволила встановити, що майже всі вони є представниками роду Streptomyces. Отже, вперше з Одеської затоки Чорного моря ізольовано актинобактерії, охарактеризовано морфологічні, культуральні та фізіолого-біохімічні властивості отриманих штамів, попередньо визначено їх таксономічний склад та перспективи використання для пошуку продуцентів біологічно активних сполук.

Посилання

1. Білявська Л.О. Актинобактерії роду Streptomyces і їхні метаболіти у біорегуляції рослин : дис. … док. біол. наук : 03.00.07. Київ, 2018. 485 с.
2. Валагурова Е.В., Козырицкая В.Е., Иутинская Г.А. Актиномицеты рода Streptomyces, описание видов и компьютерная программа их идентификации. Киев : Наукова думка, 2003. 618 с.
3. Сищикова О.В. Біологічні властивості та таксономічний склад стрептоміцетів природних ґрунтів техноземів Криворіжжя. Мікробіологія і біотехнологія. 2014. № 1. С. 91–104.
4. Alice Maria B.F., Aruna Sharmili S., Anbumalarmathi J. Isolation and characterization of actinomycetes from marine soil. MOJ Biol Med. 2018. Vol. 3 I. 6. P. 221‒225. DOI: 10.15406/mojbm.2018.03.00103.
5. Anderson A.S., Wellington E.M.H. The taxonomy of Streptomyces and related genera. Journal Systematic and Evolution Microbiology. 2001. Vol. 51 (3). P. 797–814. URL: https://doi.org/10.1099/00207713-51-3-797.
6. Antony-Babu S., Stach J.E., Goodfellow M. Genetic and phenotypic evidence for Strep-tomyces griseus ecovars isolated from a beach and dune sand system. AntonieVan Leeuwenhoek. 2008. Vol. 94 (1). P. 63–74.
7. Dastager S.G., Li W.J., Dayanand A. et al. Separation, identification and analysis of pigment (melanin) production in Streptomyces. African Journal of Biotechnology. 2006. Vol. 5 (8). P. 1131–1134.
8. Dhakal D., Pokhrel A.R., Shrestha B., Sohng J.K. Marine Rare Actinobacteria: Isolation, Characterization, and Strategies for Harnessing Bioactive Compounds. Frontiers in Microbiology. 2017. Vol. 8 (1106). P. 1–13. DOI: 10.3389/fmicb.2017.01106.
9. Ettoumia B., Chouchanec H., Guesmia A. et al. Diversity, ecological distribution and biotechnological potential of Actinobacteria inhabiting seamounts and non-seamounts in the Tyrrhenian Sea. Microbiological Research. 2016. No. 186–187. P. 71–80. DOI: 10.1016/j.micres.2016.03.006.
10. Jayashanth E. Actinobacteria – morphology, physiology, biochemistry, diversity and Industrial Applications of genus Actinobacteria : Microbiology Assignment, 2015. P. 1–16. DOI: 10.13140/RG.2.1.2632.5928.
11. Kroppenstedt R.M. Fatty acid and menaquinone analysis of actinomycetes and related organisms. Chemical Methods in Bacterial Systematics / M. Goodfellow, D.E. Minnikin. Academic Press, London, 1985. P. 173–199.
12. Manivasagan P., Venkatesan J., Sivakumar K., Kim S.K. Marine actinobacterial metabolites: current status and future perspectives. Microbiological Research. 2013. Vol. 168 (6). P. 311–332. DOI: 10.1016/j.micres.2013.02.002.
13. Maria A.B.F., Sharmili A.S., Anbumalarmathi J. Isolation and characterization of actinomycetes from marine soil. MOJ Biol Med. 2018. Vol. 3 (6). P. 221‒225. DOI: 10.15406/mojbm.2018.03.00103.
14. MIS Operation Manual.www.midi-inc.com. September. 2012. Newark.
15. Panchanathan M., Jayachandran V., Se-Kwon Kim. Introduction to Marine Actinobacteria. Marine microbiology / Se-Kwon Kim. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2013. P. 1–19. URL: https://doi.org/10.1002/9783527665259.ch01.
16. Qinyuan Li, Xiu Chen, Yi Jiang, Chenglin Jiang. Cultural, Physiological, and Biochemical Identification of Actinobacteria, Actinobacteria – Basics and Biotechnological Applications, Dharumadurai Dhanasekaran and Yi Jiang, IntechOpen, 2016. URL: http://dx.doi.org/10.5772/61462.
17. Sasser M. Bacterial identification by gas chromatographic analysis of fatty acid methyl esters (GC-FAME). Technical Note 101. Newark, DE: MIDI. 2006.
18. Sathiyaseelan K., Saranraj P. Antagonistic activity of marine actinobacteria – a review. Indo-Asian Journal of Multidisciplinary Research. 2016. Vol. 2. I. 4. P. 698–717.
19. Shirling E.B., Gottlieb D. Methods for characterization of Streptomyces species. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 1966. Vol. 16. P. 313–40.
20. Subramani R., Aalbersberg W. Marine actinomycetes: An ongoing source of novel bioactive metabolites. Microbiol. Res. 2012. Vol. 167. P. 571–580.
21. Subramani R., Sipkema D. Marine Rare Actinomycetes: A Promising Source of Structurally Diverse and Unique Novel Natural Products. Marine Drugs 2019. Vol. 17 (249). P. 1–35. DOI: 10.3390/md1705024.
22. Ward A.C, Bora N. Diversity and biogeography of marine actinobacteria. Curr Opin Microbiol. 2006. Vol. 9. P.279–286.
23. Yan Cai, Q. Xue, Zhan-quan Chen, Rong Zhang. Classification and Salt-tolerance of Actinomycetes in the Qinghai Lake Water and Lakeside Saline Soil. Journal of Sustainable Development. 2009. Vol. 2 No 1. P. 107–110. DOI: 10.5539/JSD.V2N1P107.
24. Yanti A.H., Setyawati T.R., Kurniatuhadi R. Composition and Characterization of Actinomycetes Isolated from Nipah Mangrove Sediment, Gastrointestinal and Fecal Pellets of Nipah Worm (Namalycastis Rhodhocorde). International Conference of Mangroves and Its Related Ecosystems: OP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2019. P. 1–11. DOI: 10.1088/1755-1315/550/1/012003.
Опубліковано
2022-01-25
Розділ
Наукові статті