X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Гликопептидные антибиотики применяются для лечения инфекционных заболеваний, вызванных грамположительными патогенными бактериями. Это приводит к эффективной изоляции субстрата от двух ключевых ферментов, необходимых для синтеза пептидогликана клеточной стенки, что вызывает ее разрушение и гибель клетки. Тейкопланин был впервые выделен в прошлом веке из штамма бактерии Actinoplaesteicomyceticus и широко используется во всех странах для лечения стафилококковых инфекций [1].

Одним из основных способов создания новых штаммов, обладающих ценными промышленными свойствами, в течение многих лет остается мутагенез, индуцируемый физическими, химическими или биологическими факторами, или их комбинацией и обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими способами, такими как скрининг природных штаммов или генная модификация. Так, метод скрининга является гораздо более длительным и трудоемким, а генетически модифицированные штаммы-продуценты не всегда способны сохранять генетическую стабильность и высокий уровень продуктивности в течение продолжительного времени. Кроме того, использование генномодифицированных штаммов часто осложняется общей настороженностью общества по отношению к таким организмам и существующими в ряде стран законодательными запретами на их использование [2, 3].

Тейкопланин может служить субстратом получения полусинтетических антибиотиков, которые могут обладать более высокой биологической активностью в отношении Тейкопланин резистентных штаммов микроорганизмов и лучшей способностью к распределению в организме. Показано, что химические модификации антибиотика Тейкопланина оказывают влияние на спектор его активности в отношении резистентных бактерий, в том числе устойчивых к Тейкопланину энтерококков с измененной мишенью взаимодействия.

В данной работе были проведены исследования по получению штаммов Actinoplaesteicomyceticus, найденных в образцах почв Южно-Казахстанской области, с помощью многоступенчатого УФ-мутагенеза с последующей селекцией наиболее продуктивных изолятов, а также достижение максимально высокого уровня биосинтеза Тейкопланина получен­ным высокоактивным штаммом посредством оптимизации питательной среды. Мицелий 4-6-дневной культуры смывали с поверхности агаризованной среды стерильной водой и фильтровали через ватный фильтр для отделения крупных конгломератов мицелия. Расстояние от источника облучения до обрабатываемой суспензии составляло 40 см, время облучения – 22 мин, а интенсивность облучения - 0,25 мВт/см. После облучения суспензию высевали на поверхность агаризованной среды и инкубировали в термостате при 28°С в течение 6-8 дней [3]. В процессе поиска дополнительных источников белкового азота в ферментационной среде тестировали такие компоненты, как сухое обезжиренное молоко, дрожжевой экстракт, дрожжевой автолизат, ферментативный пептон и соевый пептон в концентрации 1 г/л, 3 и 5 г/л каждого. Колбы со средой, содержащей различные дополнительные источники белкового азота, инкубировали в течение 125 ч. Отбор культуральной жидкости для определения содержания Тейкопланина производили каждые 24 ч, начиная с 96-го часа культивирования.

Рисунок. Выживаемость (1) и частота проявления мутаций (2) у штамма

Actinoplaes teicomyceticus в зависимости от продолжитольности УФ-облучение

Таким образом, применение метода крутого восхождения для разработки оптимизиронной среды ферментации позволяет увеличить продуктивность штамма на 17,1 % по сравнению с факторным экспериментом, что свидетельствует о целесообразности пользования первого метода в подобных исследованиях. Полученный в данной работе штамм A.teicomyceticusотличается от всех известных на данный момент штаммов - продуцентов Тейкопланина повышенным уровнем биосинтеза антибиотика; его наивысшая продуктивность на среде, оптимизированной по методу крутого восхождения, ставила 3,42 ± 0,17 г/л. Кроме того, данный штамм характеризуется устойчивостью к действию высоких концентраций как собственного, так и родственных ему других антибиотиков. Сохранениепродуктивности штамма на указанном выше уровне после пяти последовательных пересевов позволяет сделать вывод о его генетической стабильности и перспективности для использования в промышленном производстве Тейкопланина.

Список литературы

1 Яковлев В.П.. Яковлев С.В. II Антибиотики и химиотера­пия. - 2009. -Т. 46. - № 11. - С. 19-22.

2 Бакулин М.С, Грудцына А.С., Плетнева А.Ю. Актуаль­ные проблемы биологии, медицины и экологии: Сб. науч. работ. — Томск: Изд-во Сибирского государственного медицинского ун-та, 2004.-Т. 3.-№ 2. -С. 309-310.

3 Бурбелло А.Т., Шабров А.В., Денисенко П.П. / Современные лекарственные средства: Клинико-фармакологический справочник практического врача – СПб.: Издательский дом. Нева, 2006 – 896с.

Код для цитирования: Скопировать