Біологічні властивості штамів бацил та лактобактерій, перспективних для створення комплексного пробіотика
Встановлення рівнів та профілів антибіотикорезистентності умовно патогенних бактерій, виділених у новонароджених. Визначення параметрів для росту та накопичення максимальної кількості життєздатних клітин бацил і лактобактерій при сумісному культивуванні.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 14.08.2015 |
Размер файла | 151,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ І ВІРУСОЛОГІЇ ім. Д.К. ЗАБОЛОТНОГО
УДК 579.841: 577.114
Біологічні властивості Бацил та лактобактерій, перспективних для створення комплексного пробіотика
03.00.07 - мікробіологія
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Штанько Таїсія Вікторівна
Київ 2009
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у відділі антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного Національної академії наук України
Науковий керівник: доктор медичних наук, старший науковий співробітник Авдєєва Лілія Василівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, завідувач відділу антибіотиків
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Курдиш Іван Кирилович, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, завідувач відділу мікробіологічних процесів на твердих поверхнях
доктор медичних наук, старший науковий співробітник Поліщук Олена Іванівна, ДУ «Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л.В. Громашевського» АМН України, завідувач лабораторії медичної мікробіології з музеєм патогенних для людини мікроорганізмів
Захист відбудеться "20" травня 2009 року 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.233.01 по захисту докторських дисертацій при Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України за адресою: Україна, м. Київ, 03143, вул. Заболотного, 154
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України за адресою: Україна, м. Київ, 03143, вул. Заболотного, 154
Автореферат дисертації розіслано " 17 " квітня 2009 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук,
старший науковий співробітник Пуріш Л.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В сучасний період відмічається збільшення патології, пов'язаної з порушенням біологічної рівноваги між макроорганізмом та мікроорганізмами, що входять до складу його нормальної мікрофлори (Шардін О.Г., 2008; Федоров С.П., 2006; Барановський А.Ю., 2007). Особливе значення у формуванні та підтриманні гомеостазу макроорганізму відіграє мікрофлора кишечника через чисельність та багатофункціональність мікробних популяцій, які колонізують цей біотоп.
Зміни у видовому та кількісному складі умовно патогенних мікроорганізмів (УПМ), які входять до складу нормальної мікрофлори кишечника є результатом пригнічення імунологічної резистентності макроорганізму, що за наявності факторів ризику з боку макроорганізму, а також реалізації факторів патогенності у мікроорганізмів, які колонізують цей біотоп, можуть стати причиною гнійно-запальних процесів різної локалізації (Шендеров Б.А., 2001). Особливо небезпечними мікроекологічні порушення є для новонароджених, оскільки вони часто обумовлені патологічною колонізацією, перш за все кишечника, госпітальними штамами мікроорганізмів з множинною стійкістю до антибіотиків (Поліщук О.І., 2001, Авдєєва Л.В., 2003). Інфекції, спричинені полірезистентними мікроорганізмами, характеризуються чисельністю клінічних проявів, тяжким перебігом та високою летальністю, яка при генералізованих формах та спалахах сягає 60 % і вище (Бельмер С.В., 2004). Профілактика та лікування цих інфекцій вимагає введення у схеми лікувальних засобів пробіотичних препаратів з метою відновлення кількісного та якісного складу нормальної мікрофлори кишечника.
Однак, в багатьох випадках не вдається вирішити проблему корекції дисбіотичних станів існуючими пробіотичними препаратами. Тому, особливої актуальності набуває створення нових комплексних препаратів з бактерій різних таксономічних груп, кожні з яких можуть доповнювати один одного за спектром антагоністичної активності щодо факультативних УПМ.
Крім того, зважаючи на те, що в сучасний період біотехнологічні аспекти виробництва комплексних пробіотичних препаратів ґрунтуються, як правило, на роздільному способі культивування цих бактерій з подальшим їх поєднанням в заданих співвідношеннях, актуальним є розробка методичних підходів щодо сумісного глибинного культивування пробіотичних штамів, що має наукове та практичне значення, а також дозволить досягти значного економічного ефекту.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Робота виконана згідно плану науково-дослідних робіт відділу антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К.Заболотного НАН України за темою „Еколого-таксономічні дослідження бактерій та вищих рослин як ресурсів біотехнології” (2002-2004 рр., державний реєстраційний номер № 0101U004324); "Таксономічні та біотехнологічні дослідження продуцентів біологічно-активних речовин " (2005-2008 рр., державний реєстраційний номер 0105U001082).
Мета і завдання дослідження. Мета роботи: на основі даних щодо біологічних властивостей пробіотичних штамів бацил і лактобактерій експериментально обґрунтувати створення комплексного пробіотичного препарату з широким спектром антагоністичної активності.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішення наступних завдань:
1. Визначити видовий та кількісний склад УПМ, які колонізують кишечник новонароджених з високим перинатальним ризиком.
2. Встановити рівні та профілі антибіотикорезистентності умовно патогенних бактерій (УПБ), виділених у новонароджених.
3. Вивчити антагоністичну активність щодо колекційних та актуальних штамів мікроорганізмів, ізольованих від новонароджених, пробіотичних штамів Bacillus subtilis 3, Bacillus licheniformis 31 та Lactobacillus plantarum 8R-A3, перспективних у складі комплексного препарату.
4. Розробити поживне середовище, найбільш сприятливе для сумісного глибинного культивування бацил та лактобактерій.
5. Визначити оптимальні параметри для росту та накопичення максимальної кількості життєздатних клітин бацил та лактобактерій при їх сумісному глибинному культивуванні.
6. Розробити біотехнологічні основи створення комплексного пробіотичного препарату на основі бацил і лактобактерій методом глибинного культивування.
7. Встановити в дослідах in vitro та in vivo ефективність отриманого методом глибинного культивування комплексного препарату з бацил та лактобактерій.
Об'єкт дослідження: пробіотичні штами бацил і лактобактерій, композиція та змішана культура з пробіотичних штамів бактерій, експериментальні тварини. бактерія бацила клітина культивування
Предмет дослідження: мікробна колонізація кишечника новонароджених, антибіотикорезистентність умовно патогенних бактерій, глибинне і поверхневе культивування, антагоністична активність пробіотичних штамів in vitro та in vivo.
Методи дослідження: мікробіологічні - виділення чистих культур бактерій, мікроскопія, ідентифікація бактерій за культурально-морфологічними та фізіолого-біохімічними властивостями, визначення кількісного та якісного складу мікрофлори товстого кишечника новонароджених, визначення антибіотикорезистентності штамів УПБ, дослідження ростових характеристик продуцентів, їх антагоністичних властивостей; статистичні - математична обробка результатів та встановлення рівня вірогідності отриманих даних, методи математичного планування експерименту.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше доведено можливість отримання змішаної культури з бацил і лактобактерій шляхом сумісного глибинного культивування цих мікроорганізмів.
За допомогою математичних методів планування експерименту розроблено доступне і економічно вигідне поживне середовище для глибинного культивування лактобактерій, яке можливо застосувати для вирощування бацил.
Визначені параметри культивування в розробленому середовищі, оптимальні для росту і накопичення максимальної кількості життєздатних клітин бацил і лактобактерій.
Встановлено, що в процесі сумісного культивування між досліджуваними культурами бактерій утворюється симбіотичний тип взаємодії.
В дослідах in vitro показано високу антагоністичну активність одержаної змішаної культури бактерій щодо колекційних тест-культур і актуальних штамів умовно патогенних і патогенних мікроорганізмів. Обґрунтовано та встановлено її ефективність в дослідах in vivo.
Підтверджено, що у відділенні виходжування недоношених новонароджених відбувається патологічна колонізація кишечника дітей УПМ, які характеризуються високим рівнем та множинною стійкістю до антибіотиків.
Практичне значення одержаних результатів. На підставі одержаних даних про патологічну колонізацію кишечника новонароджених УПМ, які мають високий рівень і множинний характер стійкості до антибіотиків, доведено необхідність введення у схему лікувальних заходів комплексних пробіотичних препаратів, які мають виражену антагоністичну активність щодо широкого спектру патогенних і УПМ, що обумовлює доцільність проведених нами досліджень.
Встановлені біотехнологічні параметри для глибинного культивування бацил і лактобактерій у розробленому поживному середовищі можуть стати основою розробки технологічного регламенту на комбінований пробіотичний препарат.
Особистий внесок здобувача. Автором дисертації самостійно виконано представлені в дисертації експериментальні дослідження, проаналізовані їх результати і обґрунтовані висновки. Автор провела дослідження по добору умов культивування змішаної культури з штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 в умовах глибинного культивування, впливу фізико-хімічних факторів на ріст бактерій. Підібрано оптимальне за антагоністичною активністю композиційне співвідношення пробіотичних штамів бактерій, досліджено ефективність застосування змішаної культури та композиції з штамів B.subtilis 3, B.licheniformis 31 та L.plantarum 8R-A3 для відновлення видового та кількісного складу мікрофлори кишечника мишей з експериментальним дисбактеріозом.
Дослідження умов культивування штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 в глибинних умовах проведено з д.б.н. Сорокуловою І.Б. Розробка та оптимізація складу поживного середовища для культивування штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 в глибинних умовах проводилась спільно з к.б.н. Осадчою А.І. Вивчення видового та кількісного складу кишкового мікробіоценозу новонароджених з високим перинатальним ризиком та антибіотикорезистентність УПМ виконано в співавторстві з к.б.н. Сафроновою Л.А. Перераховані вище фахівці є співробітниками Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, які є співавторами відповідних статей.
Забір біологічного матеріалу для бактеріологічних досліджень у дітей з високим перинатальним ризиком здійснювали спільно із співробітниками кафедри неонатології НМАПО ім. П. Л. Шупика (зав. каф. д.мед.н., проф. Шунько Є.Є), що є співавторами статей.
Формулювання мети, основних положень дисертації, аналіз і узагальнення результатів дослідження, формулювання висновків, підготовку до друку наукових статей проведено особисто за консультації наукового керівника дисертаційної роботи д.мед.н., с.н.с. Авдєєвої Л.В.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на IV та VII Пущинській школі-конференції молодих вчених «Биология - наука XXI века» (м. Пущино, 2002-2003 рр.); конкурсі експериментальних робіт молодих дослідників ІМВ НАНУ (м. Київ, 2002, 2005, 2007, 2008 рр.), Науково-практичному семінарі «Наука - Києву» (м. Київ, 2002р.), Всеукраїнській конференції молодих вчених г. Симферополь «Актуальные вопросы современного естествознания - 2003» (м. Симферопіль, 2003 р.), Науково-практичній конференції присвяченій 75-річчю кафедри інфекційних хвороб БДМУ та 90-річчю Мінської міської інфекційної клінічної лікарні «Актуальные вопросы инфекционных заболеваний» (м. Мінськ, 2003 р.), Міжнародній науковій конференції «Актуальные вопросы борьбы с инфекционными заболеваниями» (м. Харків, 2003 р.), Міжнародній конференції «Пробиотики, пребиотики, синбиотики, функциональные продукты питания» (м. Москва, 2004 р.), Міжнародній науковій конференції «Биотехнология - охране окружающей среды» (м. Москва, 2004 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Пробіотики-XXI століття. Біологія. Медицина. Практика» (м. Тернопіль, 2004 р.), Міжнародній конференції студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології» (м. Львів, 2005 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції "Довкілля і здоров'я" (м. Тернопіль, 2008 р.). Міжнародна наукова конференція «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии» (м. Мінськ, 2008 р.).
На III- му конкурсі науково-технічних проектів "Інтелектуальний потенціал молодих вчених - місту Києву" (2003 р.) робота "Розробка технології отримання нового ефективного комплексного пробіотика для лікування порушень шлунково кишкового тракту", автором якої була дисертантка, була відзначена третьою премією Київської міської державної адміністрації.
Публікації. За темою дисертації опубліковано 18 наукових праць, з яких 5 статей у наукових фахових виданнях, визначених ВАК України, 2 в інших наукових виданнях, 11 публікацій в матеріалах і тезах конференцій.
Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 159 сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, 4 розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, списку використаних джерел. Бібліографія складається з 256 джерел, серед яких 199 україно- та російськомовних і 57 іноземних. Дисертаційна робота ілюстрована 28 таблицями і 30 рисунками.
ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
Огляд літератури складається з двох підрозділів, в першому з яких описується формування, значення та функції нормальної мікрофлори кишечника, а також роль УПМ у процесі колонізації кишечника та розвитку дисбіотичних станів у людини, зокрема новонароджених. Другий підрозділ присвячено сучасним підходам до профілактики і корекції порушень нормальних мікробіоценозів кишечника, а також необхідності розробки нових комплексних пробіотичних препаратів з широким спектром антагоністичної активності.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
Матеріали та методи дослідження
Об'єктом дослідження були штами Bacillus subtilis 3 та Bacillus licheniformis 31, які зберігаються в Українській Колекції Мікроорганізмів під номерами В-5007 та В-5514 відповідно, а також штам молочнокислих бактерій - Lactobacillus plantarum 8R-A3, який отримано з колекції ДІСК ім. Л.А. Тарасевича. Для вивчення їх антагоністичної активності використовували 10 колекційних штамів УПМ: Staphylococcus aureus УКМ В-918, Escherichia coli УКМ В-906, Escherichia coli УКМ В-926, Salmonella enterica УКМ В-926, Proteus vulgaris УКМ В-905, Pseudomonas aeruginosa УКМ В-900, Candida albicans УКМ Y-1918, які були одержані з колекції відділу антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України та Salmonella derby ДІСК 100108, Proteus vulgaris ДІСК 160201, Shigella flexneri ДІСК 232130, які було отримано з колекції ДІСК ім. Л.А. Тарасевича.
Крім того, в роботі було досліджено 134 штами УПМ родів: Staphylococcus, Enterococcus, Escherichia, Klebsiella, Proteus, Citrobacter, Serratia, Enterobacter, Pseudomonas та Candida, виділених у новонароджених з високим перинатальним ризиком, які знаходились на лікуванні у неонатологічному стаціонарі дитячої клінічної лікарні ОХМАТДИТ.
Методи досліджень. Мікрофлору кишечника новонароджених досліджували згідно до методичних рекомендацій “Лабораторная диагностика дисбактериозов” (Знаменский В.О. и др., 1986) із визначенням кількісного вмісту виділених штамів мікроорганізмів, який виражали в кількості колонієутворюючих одиниць в 1г фекалій (КУО/г). Кількісний вміст біфідобактерій виражали кратністю розведення фекалій, при якій виявлено ріст даних мікроорганізмів.
Ідентифікацію виділених мікроорганізмів проводили загальноприйнятими методами, дотримуючись класифікації Бергі (1986). В деяких випадках для остаточної ідентифікації ентеробактерій та стафілококів до виду використовували пластини для біохімічної ідентифікації (ПБДЕ та ПБДС, виробництва НВО “Диагностические системы”, РФ), а також тест-системи API 20 E, API STAPH фірми BioMerieux S.A., Франція.
Чутливість мікроорганізмів до антибіотиків вивчали на середовищі АГВ диск-дифузійним методом за Бауер-Кірбі з використанням комерційних дисків виробництва НИЦФ, м. Санкт-Петербург, РФ (1986). При оцінці активності антибіотиків враховували критерії виробника дисків. Якість дисків з антибіотиками та середовища АГВ контролювали за діаметрами зон затримки росту еталонних штамів Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Enterococcus faecalis ATCC 29212 (Серия технических докладов ВОЗ, 1984), які отримано з колекції відділу антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України.
Антагоністичну активність пробіотичних культур щодо колекційних і актуальних штамів УПМ вивчали методом перпендикулярних штрихів (Єгоров Н.С., 1986) на середовищі Гаузе 2 при культивуванні бацил та МРС - лактобактерій. Результати враховували за розмірами зон затримки росту тест-мікроорганізмів.
Культивування пробіотичних штамів здійснювали в періодичних умовах на качалках (n = 200 об/хв) в колбах Ерленмейєра з робочим об'ємом середовища 50 мл, при температурі 370 С і рН 6,3-6,5 на середовищі з зеленою патокою (ОСТ 18-206-74), кукурудзяним екстрактом (ТУ 18-8-44-88), сульфатом марганцю, цитратом натрію, калієм фосфорнокислим та ацетатом кальцію, оптимальні концентрації яких встановлювали, використовуючи математичний метод планування експерименту: дрібного факторного експерименту (ДФЕ) 25-2 та реалізації програми крутого сходження (Максимов В.Н., 1980).
Для вирощування L.plantarum 8R-A3 використовували середовище МРС, а бактерій B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 - МПА та середовище Гаузе 2, на якому B.licheniformis 31 утворював оранжевий пігмент (Сорокулова І.Б., 1999). Для цього у рідкі поживні середовища вносили однодобову культуру, що була вирощена на вищевказаних середовищах. Норма внесення інокуляту кожної культури бактерій складала 5об. % змиву клітин у фізіологічному розчині.
Інтенсивність росту оцінювали шляхом виміру оптичної густини (ОГ) вирощеної на розробленому середовищі добової суспензії на КФК-2 при довжині хвилі 540 нм з подальшим визначенням концентрації життєздатних клітин мікроорганізмів шляхом висіву 0,1 мл відповідного розведення суспензії на середовища Гаузе 2 (для бактерій роду Bacillus) та МРС-агар (для L.plantarum 8R-A3) з наступним підрахунком КУО в 1 мл культуральної рідини за формулою:
А = ,
де А - кількість КУО в мл середовища, Х - кількість колоній на твердому поживному середовищі, n - ступінь розведення суспензії.
Активність кислотоутворення визначали в градусах Тернера за формулою:
Т0 = а к 10,
де а - кількість розчину NaOH в концентрації 0,1 моль/л, використаного при титруванні, к - поправка до титру розчину NaOH в концентрації 0,1 моль/л, Т0 - умовна величина, визначена в мілілітрах лугу, який використали на титрування 10 мл досліджуваної суспензії.
рН середовища та культуральних рідин визначали потенціометрично з використанням іономеру ЕВ-74.
Питому швидкість росту бактерій та кількість генерацій розраховували, використовуючи загальноприйняті методи (Ждан-Пушкіна С.М., 1983).
Для відтворення експериментального дисбіозу статевозрілим безпородним мишам вагою 18-20 г перорально вводили ампіокс (ампіцилін + оксациклін) в дозі 4 мг на одну тварину один раз на добу протягом 7 діб. Всі тварини перебували в однакових умовах віварію, з однаковим харчовим раціоном. Робота з експериментальними тваринами виконувалась згідно з «Правилами Проведення робіт з використанням експериментальних тварин» (Наказ № 755, 1977).
Для нормалізації мікробіоценозу кишечника лабораторним тваринам per os вводили змішану культуру та композицію з розрахунку 1,0 х 106 КУО на 1 мл фізіологічного розчину на одну особину 1 раз на добу протягом 10 днів. В якості контролю використовували відомі пробіотики біоспорин та лактобактерин, а також розроблене середовище.
Статистичну обробку кількісних результатів досліджень проводили загальноприйнятими методами варіаційної і кореляційної статистики з використанням значень середньої арифметичної (М), помилки середньої арифметичної (m), критерію Стьюдента (t), рівня значущості (р).
Інформацію щодо виділених штамів мікроорганізмів та їх антибіотикорезистентності вносили в базу даних комп'ютерної програми WHONET 5.1 (Copyright© 1989-2001 World Health Organization), яка рекомендовано ВООЗ для збору та аналізу даних, отриманих в мікробіологічних лабораторіях. Аналіз проводили з використанням критеріїв розподілу за видами виділених мікроорганізмів, чутливістю до антибіотиків, профілями антибіотикорезистентності, гістограмами.
Колонізація умовно патогенними мікроорганізмами кишечника новонароджених з високим перинатальним ризиком. Для обґрунтування необхідності розробки нового пробіотичного препарату нами, перш за все, визначено мікроорганізми, які домінують в сучасний період при дисбіотичних станах. В цьому зв'язку бактеріологічно обстежено 91 новонароджений з високим перинатальним ризиком, що перебували в неонатологічному стаціонарі дитячої лікарні ОХМАТДИТ, оскільки у цього контингенту хворих найбільш виражені дисбіотичні порушення.
Встановлено, що провідну роль в процесі колонізації немовлят відігравали факультативні ентеробактерії, грампозитивні коки, Pseudomonas spp. та дріжджоподібні гриби роду Candida, частота виділення яких становила 52,8; 26,8; 7,5 та 12,7 % відповідно
У більшості, а саме 96,7 %, новонароджених ентеробактерії виділялись з кишкового вмісту в кількості, що перевищувала 106 КУО/г. Кількісний вміст стафілококів, Pseudomonas spp. і дріжджоподібних грибів роду Candida складав 106 - 108 КУО на 1 г фекалій відповідно при зниженні чисельності облігатної мікрофлори, а саме E. coli - до рівня 103 КУО/г, біфідо- і лактобактерій - до титрів, що дорівнювали 10-3-10-4 (рис. 1).
Рис. 1 Рівні мікробної колонізації УПМ кишечника новонароджених (lg)
З кишкового вмісту у більш ніж 54 % новонароджених висівалися асоціації з 2 - 4 видів факультативних УПМ. Найчастіше, а саме у 28,4 % новонароджених, зареєстровано одночасне виділення E.coli із зміненою ферментативною активністю та коагулазонегативних стафілококів, у 13,7 % випадків - E.coli і K.pneumoniae, у 10,8 % - E.coli і Enterobacter spp. Дріжджоподібні гриби роду Candida виділялися, як правило, в асоціаціях, переважно з Pseudomonas spp., K.pneumoniae та E.coli.
Таким чином, у обстежених дітей встановлено патологічну колонізацію кишечника УПМ. Наявність в домінуючих асоціаціях Pseudomonas spp., факультативних умовно патогенних ентеробактерій (УПЕ), а також дріжджоподібних грибів роду Candida, переконливо вказує на глибокі порушення видового складу нормальних мікробіоценозів кишечника обстежених новонароджених.
Антибіотикорезистентність умовно патогенних мікроорганізмів. Враховуючи, що в умовах стаціонару новонароджені колонізуються УПМ, які мають, як правило, госпітальне походження і характеризуються наявністю факторів патогенності, а також множинною стійкістю до антибіотиків, доцільним було встановити рівні та профілі антибіотикорезистентності виділених штамів умовно патогенних бактерій (УПБ).
Встановлено, що виділені у новонароджених УПБ мали високий рівень стійкості до антибіотиків (табл.1).
Таблиця 1
Стійкість до антибіотиків умовно патогенних бактерій, виділених з кишечника новонароджених
Антибіотик |
Кількість стійких до антибіотиків штамів, % |
||||
УПЕ |
Pseudomonas spp. |
Staphylococcus spp. |
Enterococcus spp. |
||
Ампіцилін |
100 |
- |
94,4 ± 1,3 |
88,2 ± 2,6 |
|
Цефазолін |
97,9 ± 0,5 |
- |
50,0 ± 2,8 |
- |
|
Цефаклор |
95,9 ± 0,7 |
- |
50,0 ± 2,8 |
- |
|
Цефотаксим |
89,8 ± 1,1 |
88,9 ± 2,8 |
55,6 ± 2,8 |
- |
|
Цефтриаксон |
85,7 ± 1,3 |
88,9 ± 2,8 |
55,6 ± 2,8 |
- |
|
Цефтазидим |
91,8 ± 1,0 |
66,7 ± 3,1 |
66,7 ± 2,6 |
- |
|
Гентаміцин |
81,6 ± 1,4 |
100 |
55,6 ± 2,8 |
94,1 ± 1,9 |
|
Амікацин |
77,8 ± 3,5 |
77,8 ± 1,3 |
22,4 ± 2,3 |
- |
|
Нетилміцин |
65,3 ± 1,7 |
77,8 ± 1,3 |
11,1 ± 1,8 |
- |
|
Доксициклін |
83,7 ± 1,3 |
- |
5,6 ± 1,3 |
70,6 ± 3,7 |
|
Хлорамфенікол |
79,6 ± 1,4 |
- |
22,2 ± 2,3 |
17,6 ± 3,1 |
|
Офлоксацин |
73,5 ± 1,6 |
44,4 ± 3,9 |
44,4 ± 2,8 |
41,2 ± 3,9 |
|
Ванкоміцин |
- |
- |
0 |
0 |
|
Іміпенем |
11,1 ± 2,6 |
77,8 ± 1,3 |
33,3 ± 2,6 |
76,5 ± 3,4 |
|
Меропенем |
11,1 ± 2,6 |
33,3 ± 2,6 |
61,1 ± 2,7 |
64,7 ± 3,9 |
Активним щодо ентеробактерій були лише меропенем та іміпенем (85,7 ± 1,3 і 83,7 ± 1,3 % чутливих штамів відповідно); щодо псевдомонад - офлоксацин та меропенем (55,6 ± 2,1 і 66,7 ± 3,1 % чутливих штамів відповідно). Стафілококи були у 61,1 - 83,3 % випадків чутливими до амікацину, нетилміцину, доксицикліну, хлорамфеніколу і іміпенему. Ванкоміцин пригнічував ріст всіх досліджуваних штамів стафілококів.
Ріст ентерококів затримували лише ванкоміцин і хлорамфенікол у 88,2 ± 3,7 і 52,9 ± 5,4 % випадків відповідно. Однак, навіть до тих препаратів, які в сучасний період залишаються активними щодо домінуючих колонізуючих агентів, на підставі аналізу гістограм розподілу досліджуваних штамів УПБ за зонами затримки росту навколо дисків з наведеними вище антибіотиками, встановлено позитивну тенденцію наростання стійкості.
Для підтвердження госпітального походження штамів УПБ, які колонізували кишечник новонароджених, нами проаналізовано їх профілі антибіотикорезистентності.
Аналіз профілів антибіотикорезистентності досліджуваних штамів УПБ свідчить про їх множинну стійкість до антибіотиків. Так, 96 % штамів ентеробактерій мали одночасну стійкість до 7 - 16 антибіотиків, включаючи цефалоспоринові антибіотики І-ІІІ покоління, аміноглікозиди, карбапенеми та фторхінолони.
Всі штами Pseudomonas spp. були стійкими до 5-10 антибіотиків, стафілококів - до 2-18, ентерококів - до 4-8 досліджуваних антибіотиків одночасно.
Таким чином, УПБ, які колонізували кишечник новонароджених з високим перинатальним ризиком, мали високий рівень і множинний характер стійкості до антибіотиків, що свідчить про досить обмежений вибір антимікробних препаратів, які можуть бути використані в разі розвитку інфекційних захворювань у дітей, колонізованих цими штамами. Цей факт переконливо свідчить про необхідність використання в схемах лікувально-профілактичних заходів комплексних пробіотичних препаратів з широким спектром антагоністичної активності щодо госпітальних штамів УПМ.
Біотехнологічні основи створення комплексного пробіотичного препарату з бацил та лактобактерій. За основу комплексного препарату нами обрано штами спороутворюючих бактерій B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 та штам молочнокислих бактерій - L.plantarum 8R-A3, які входять до складу відомих пробіотиків біоспорину та лактобактерину відповідно. Вибір саме цих штамів базувався на тому, що бацилам характерна висока антагоністична активність щодо патогенних і умовно патогенних мікроорганізмів, висока ферментативна активність, а також продукція амінокислот. Щодо лактобактерій, а саме L.plantarum 8R-A3, то вони в процесі зброджування глюкози продукують до 85 % молочної кислоти, завдяки якій, в першу чергу, здійснюється їх антагоністична активність. Крім того, лактобацилам характерна висока адгезивна властивість.
Встановлено, що штами L.plantarum та B.subtilis проявляли високу антагоністичну активність щодо колекційних тест-культур, зони затримки росту яких становили від 16 ± 0,6 мм до 32 ± 0,7 мм.
Крім того, штами L.plantarum та B.subtilis характеризувалися різним ступенем та спектром антагоністичної активності щодо актуальних штамів УПМ. Особливо виражений вплив L.plantarum проявляв щодо E.coli, цитробактерів та клебсієл, зони затримки росту яких дорівнювали 20,5 ± 1,3, 24,6 ± 0,7 та 19,5 ± 0,9 мм відповідно. Штам B.subtilis проявляв виражену антагоністичну активність щодо бактерій родів Proteus spp. (зона затримки росту 22,5 ± 1,9 мм) та Enterobacter spp. (зона затримки росту 23,3 ± 1,5 мм). Слід відзначити, що L.plantarum на відміну від B.subtilis характеризувався антагоністичною активністю щодо Pseudomonas spp. (зона затримки росту 16,1 ± 1,2 мм), а B.subtilis на відміну від L.plantarum пригнічував ріст грибів роду Candida з утворенням зони затримки росту 20,1 ± 4,1 мм.
Отримані дані стали підставою припустити, що у складі комплексного біопрепарату дані штами будуть доповнювати один одного за спектром антагоністичної активності.
Введення B.licheniformis до складу комплексного препарату, на наш погляд, було доцільним через його високу ферментативну активність, яка проявляється у тонкому кишечнику.
Розробка поживного середовища для культивування L.plantarum 8R-A3. Створення комплексного пробіотичного препарату можливе за наявності відповідної ефективної технології його отримання. Це потребує розробки складу поживного середовища, підбір оптимальних технологічних режимів та умов ферментації.
Серед різних груп мікроорганізмів молочнокислі бактерії, з точки зору потреби в різноманітних поживних речовинах, відносяться до одних з найбільш вибагливих бактерій. Тому, перш за все, за допомогою математичних методів планування експерименту нами було розроблено складне поживне середовище для культивування L.plantarum, яке відрізняється доступністю компонентів оскільки містить: зелену патоку - 80 мл/л (або 2% за РР), кукурудзяний екстракт - 60 мл/л, сульфат марганцю - 0,17 г/л, цитрат натрію - 7 г/л, ацетат кальцію - 0,8 г/л, вода до одного літра, рН - 6,2-6,4.
На цьому середовищі спостерігалося активне накопичення кількості життєздатних клітин L.plantarum, а саме 3,4 ± 1,3 х 109 КУО/мл, при титруючій кислотності 186 ± 21 0Т (табл.2).
Таблиця 2
Порівняльний аналіз показників росту та кислотоутворення L. plantarum 8R-A3 на різних середовищах
Середовище |
Біомаса, од. ОГ |
Кількість, 109 КУО/мл |
Кислот-ність, 0 Т |
Індекс ефективності за біомасою |
р |
|
МРС |
4,4 ± 1,0 |
5,1 ± 2,2 |
210± 15 |
1,0 |
0,05 |
|
Розроблене |
4,3 ± 1,7 |
3,4 ± 1,3 |
186± 21 |
0,9 |
0,05 |
Крім того, встановлено, що бактерії роду Bacillus на розробленому середовищі також активно накопичували понад 109 життєздатних клітин в мл (табл. 3).
Отримані результати дозволили використати при створенні комплексного біопрепарату розроблене поживне середовище для сумісного глибинного культивування бацил та лактобактерій.
Таблиця 3
Показники росту штамів L. plantarum 8R-A3, B. subtilis 3 та B. licheniformis 31 на розробленому поживному середовищі
Показники росту |
L. plantarum 8R-A3 |
B. subtilis 3 |
B. licheniformis 31 |
|
рН |
4,3 0,4 |
7,2 0,1 |
7,3 0,5 |
|
ОГ |
6,8 1,9 |
18,5 5,1 |
20,8 1,2 |
|
Титр, КУО/мл |
3,4 1,3 х 109 |
5,1 1,3 х 109 |
6,3 0,5 х 109 |
Підтвердженням цього було встановлений факт симбіотичного типу взаємодії між досліджуваними пробіотичними культурами, про що свідчить і симбіотичний індекс, який становив для L.plantarum - 1,18; для B.subtilis - 1,24 і для B.licheniformis - 1,03.
Вплив фізико-хімічних факторів на ріст L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31. Велике значення для продуктивного культивування має комплекс фізичних і фізико-хімічних факторів (рН, температури та аерації). Тому нами було вивчено їх вплив на ріст і накопичення біомаси життєздатних клітин досліджуваних пробіотичних штамів бактерій як в моно-, так і в змішаній культурі в умовах глибинного вирощування.
Встановлено, що оптимальними умовами для росту і розвитку пробіотичних штамів бактерій в розробленому середовищі були рН - 6,3 - 7,0 для L.plantarum, 6,5 - 7,5 - для бактерій роду Bacillus та 7,0 -7,5 для асоціації з цих культур. Найкращий розвиток бактерій як в монокультурі, так і в їх асоціації забезпечувалось при температурі 35-370 С та коефіцієнті масопереносу кисню Кv = 2,1 г О2/ л год. за сульфітним числом (табл.4).
Таблиця 4
Умови росту штамів L. plantarum 8R-A3, B. subtilis 3 та B. licheniformis 31 на розробленому середовищі
Фактори |
L. plantarum 8R-A3 |
B. subtilis 3 |
B. licheniformis 31 |
|
рН |
6,3-7,0 |
6,5-7,5 |
6,5-7,5 |
|
температура, 0С |
35-37 |
35-37 |
35-37 |
|
Кv, г О2/ л год |
2,1 |
2,1 |
2,1 |
Добір композиційних співвідношень пробіотичних штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 для комплексного препарату. При конструюванні препаратів з двох чи більше бактеріальних культур необхідною умовою для їх подальшого ефективного застосування є правильний добір їх композиційних співвідношень.
Встановлено, що показники антагоністичної активності композиції 2:1:1, отриманої в процесі роздільного культивування штамів бактерій з подальшим поєднанням двох об'ємів лактобацил і по одному об'єму кожного з штамів бацил, були достовірно вищі за активність композиції з співвідношенням культур 1:1:1 щодо колекційних штамів S.aureus, E.coli та P. aeruginosa, зони затримки росту яких становили 19 0,7, 24 1,4 та 20 0,7 мм відповідно (р<0,05). Однак влив композиції 2:1:1 на ріст C.albicans (зона затримки росту 10 1,4 мм) був достовірно меншим (р 0,05) в порівнянні з активністю композиції культур 1:1:1, де доля кожного штаму була однаковою (зона затримки росту становила 16 0,7 мм).
Подальше збільшення кількості молочнокислих бактерій (композиція 4:1:1) призводило до послаблення антагоністичної дії цієї композиції, особливо щодо колекційних штамів C.albicans, S.flexneri та S.aureus, зони затримки росту яких дорівнювали 7 1,4, 15 0,5 та 15 2,1 мм відповідно, через зниження рН середовища.
Таким чином, у створених нами композиціях, крім останньої, досліджувані штами пробіотичних культур взаємодоповнювали одна одну за спектром специфічної активності щодо тест-культур мікроорганізмів. При цьому антагоністична активність, яка характерна для кожного окремо взятого штаму, не втрачалася при їх поєднанні, що може забезпечити більш широкий спектр антагоністичної активності створених композицій.
Дослідження антагоністичної активності змішаної культури з пробіотичних штамів бактерій, отриманої в процесі глибинного культивування. В процесі сумісного глибинного культивування штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 у розробленому середовищі протягом 24 год. утворювалась змішана культура, яка в порівнянні з композицією 2:1:1 виявилася більш активною (р<0,05) щодо колекційних штамів E.coli, P.vulgaris, S.flexneri та C.albicans (рис. 2).
Рис. 2 Антагоністична активність композицій та змішаної культури з пробіотичних штамів бактерій щодо колекційних штамів мікроорганізмів
Відносно колекційних штамів S.aureus, E.coli та S.enterica активність змішаної культури була такою ж як і композиції 2:1:1(р>0,05). Це вказує на те, що отримана змішана культура, може бути запропонована як один із варіантів при розробці комплексного пробіотичного препарату.
Ефективність комплексного пробіотичного препарату на основі бактерій роду Bacillus та Lactobacillus в дослідах in vivo. Одним з етапів вивчення ефективності пробіотичних препаратів є визначення в дослідах in vivo темпів відновлення нормальних мікробіоценозів кишечника. Тому нами було застосовано отримані змішану культуру та композицію з штамів L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31, в дослідах на мишах з експериментальним дисбактеріозом, який відтворювали шляхом перорального ведення ампіоксу протягом 7 діб. На кінець застосування ампіоксу в кишковому вмісті лабораторних тварин реєструвалось зниження популяційного рівня нормальної мікрофлори до 104-105 КУО/г та зростання кількості факультативних УПМ до 107-108 КУО/г.
Застосування протягом 10 діб, після введення ампіоксу, змішаної культури та композиції з бацил і лактобактерій для корекції мікрофлори кишечника лабораторних тварин з експериментальним дисбактеріозом призводило до відновлення кількісного складу індигенної мікрофлори. У тварин, яким вводили змішану культуру спостерігалося більш виражене зниження кількості ентерококів, УПЕ та дріжджоподібних грибів роду Candida в порівнянні з біоспорином та лактобактерином. Застосування композиції 2:1:1, було найбільш ефективним для відновлення кількості лактобактерій та кишкової палички, а також для зниження титру Pseudomonas spp., що свідчить про перевагу комплексного препарату над монопрепаратами (рис. 3).
Рис. 3 Кількісний вміст мікроорганізмів в товстому кишечнику мишей на 10-ту добу застосування змішаної культури та композиції бацил та лактобактерій
Таким чином, показано ефективність застосування композиції та змішаної культури з бацил та лактобактерій при відновленні нормальних мікробіоценозів кишечника лабораторних тварин. Отримані дані підтверджують доцільність застосування при дисбіотичних станах комплексного препарату, що поєднує бактерії різних таксономічних груп, оскільки, займаючи в кишечнику свою нішу, вони сприяють елімінації факультативних УПМ, які зазвичай знаходяться в асоціаціях і можуть бути причиною різних патологічних станів.
ВИСНОВКИ
В роботі вирішено актуальну наукову задачу - на основі даних щодо біологічних властивостей пробіотичних штамів бацил та лактобактерій, експериментально обґрунтовано створення комплексного пробіотичного препарату з широким спектром антагоністичної активності.
1. Доведено, що у 96,7 % новонароджених з високим перинатальним ризиком, які знаходились на лікуванні у відділенні виходжування недоношених новонароджених дітей відбувалась патологічна колонізація кишечника факультативними умовно патогенними мікроорганізмами. Ентеробактерії, грампозитивні коки, Pseudomonas spp. і дріжджоподібні гриби роду Candida, виділялися в кількості 106 КУО/г і більше на фоні зниження кількості облігатної мікрофлори до 103-104 КУО/г.
2. Умовно патогенні мікроорганізми, які колонізували кишечник новонароджених, мали високий рівень і множинну стійкість до антибіотиків, що є показником госпітального походження штамів. Активними були лише меропенем та іміпенем для ентеробактерій, офлоксацин та меропенем для псевдомонад, амікацин, нетилміцин, доксициклін, хлорамфенікол, ванкоміцин та іміпенем для стафілококів, ванкоміцин та хлорамфенікол для ентерококів.
Понад 96 % штамів умовно патогенних бактерій мали одночасну стійкість до 7 - 16 антибіотиків.
3. Визначено антагоністичну активність досліджених штамів бацил та лактобактерій по відношенню до колекційних і актуальних штамів УПМ. Найбільшу антагоністичну активність штами L.plantarum 8R-A3 та B.subtilis 3 проявили щодо тест-культур S.aureus та S.flexneri. Штам L.plantarum 8R-A3 був активнішим щодо P.aeruginosa, а B.subtilis 3 щодо штаму C.albicans.
4. Вперше розроблено поживне середовище як для роздільного, так і сумісного культивування L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 на основі зеленої патоки, кукурудзяного екстракту та мінеральних солей. На цьому середовищі бактерії росли і активно накопичували значну кількість життєздатних клітин: L.plantarum 8R-A3 - 3,4 х 109 КУО/мл, B.subtilis 3 до 5,1 х 109 КУО/мл та B.licheniformis 31 - 6,3 х 109 КУО/мл.
5. В процесі сумісного глибинного культивування між бацилами та лактобактеріями утворюється симбіотичний тип взаємодії. При цьому, симбіотичний індекс для L.plantarum 8R-A3 складав 1,18, B.subtilis 3 - 1,24 та B.licheniformis 31 - 1,03.
6. Підібрано оптимальні умови для росту пробіотичних штамів бактерій на розробленому середовищі: рН 6,3 - 7,0 для лактобактерій, 6,5 - 7,5 - для бактерій роду Bacillus та 7,0 -7,5 для асоціації з цих культур. Найкращий розвиток досліджуваних бактерій як в монокультурі, так і в їх асоціації забезпечувалось при температурі 35-37 0С та коефіцієнті масопереносу кисню 2,1 г О2/ л год. за сульфітним числом.
7. Композиція з лактобактерій і бацил у співвідношенні 2:1:1, а також змішана культура, яка утворюється через 24 год. сумісного культивування B.subtilis 3, B.licheniformis 31 та L.plantarum 8R-A3, in vitro мають високий рівень антагоністичної активності щодо колекційних та актуальних штамів умовно патогенних і патогенних мікроорганізмів.
8. Доведено ефективність застосування змішаної культури та композиції на основі бацил та лактобактерій для корекції кишкової мікрофлори in vivo на моделі експериментального дисбактеріозу. На 10-у добу їх застосування найбільш ефективною щодо умовно патогенних ентеробактерій, ентерококів та дріжджоподібних грибів роду Candida виявилася змішана культура, а композиція 2:1:1 сприяла більш швидшому відновленню кількості лактобактерій та кишкової палички, а також зниженню кількості Pseudomonas spp.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Сорокулова И.Б. Разработка питательной среды для культивирования Lactobacillus plantarum 8R-A3 / Сорокулова И.Б., Осадчая А.И., Хилько Т.В.*) // Микробиол. журн. 2003. Т. 65, № 3. С. 39-45. (Здобувачем разом з співавторами проведено підбір та оптимізацію середовища для культивування молочнокислих бактерій)
2. Хілько Т.В.*) Ростові характеристики Lactobacillus plantarum, Bacillus subtilis та Bacillus licheniformis при глибинному культивуванні в монокультурі та в умовах сумісного вирощування / Хілько Т.В.*), Осадча А.І. // Мікроб. журн. 2004. Т. 66, № 2. С. 63-68. (Здобувачем самостійно вивчено ріст моно- та змішаної культури бактерій в глибинних умовах культивування)
3. Авдєєва Л.В. Антибіотикорезистентність ентеробактерій, виділених у новонароджених з високим перинатальним ризиком / Авдєєва Л.В., Штанько Т.В., Приходько В.О. // Архив клин. и экспер. медицины. 2008. Т.17, № 2. С. 150-155. (Здобувачем проведено дослідження антибіотикорезистентності та оформлено статтю).
4. Авдєєва Л.В. Експериментальне обґрунтування ефективності комплексного біопрепарату на основі бактерій родів Bacillus та Lactobacillus / Авдєєва Л.В., Штанько Т.В. // Таврический мед.-биол. вестник. 2008. Т. 11, № 4 (44). С. 102-106. (Здобувач брав участь у заборі біологічного матеріалу, дослідженні кількісного та якісного складу мікрофлори кишечника мишей, оформленні статті)
5. Штанько Т.В. Вплив фізико-хімічних факторів на ріст пробіотичних культур бацил та лактобактерій / Штанько Т.В., Авдєєва Л.В., Осадча А.І. // Львівський медичний часопис. 2009. Т. 15, № 1. С. 83-87. (Здобувачем проведено дослідження по впливу рН, температури та аерації на ріст моно- та змішаної культури в глибинних умовах вирощування).
6. Сорокулова І.Б. Корекція біоспорином порушень мікробіоценозу кишечника у новонароджених дітей / Сорокулова І.Б., Сафронова Л.А., Виноградов В.П., Тишкевич В.М., Хілько Т.В.*) та інші. // Перинатологія та педіатрія. 2003. № 2. С. 23-26. (Здобувачем проведено визначення видового та кількісного складу мікрофлори кишечника новонароджених)
7. Хілько Т.В.*) Біологічні властивості пробіотичних штамів бактерій, перспективних для створення нового комплексного біопрепарату / Хілько Таїсія Вікторівна // Вісник наукових досліджень. 2005. № 1. С. 157 - 158.
8. Хилько Т.В.*) Антагонистическая активность бактерий, перспективных для создания нового комплексного пробиотика / Хилько Т.В.*), Осадчая А.И. // Анали Мечниківського інституту. 2003. № 4-5. С. 148.
9. Хилько Т.В.*) Изучение возможности получения смешанной культуры с целью разработки технологии нового комплексного препарата / Хилько Т.В.*), Осадчая А.И. // Актуальные вопросы инфекционных болезней: науч.-практ. конф. статья. 2003. С. 104-106.
...Подобные документы
Патогенність бактерій, фактори патогенності та особливості їх генетичного контролю. Бактеріальні токсини та їх токсигенність. Роль макроорганізму в інфекційному процесі, що обумовлена дією мікробних токсинів. Екзотоксини патогенних для людини бактерій.
курсовая работа [125,9 K], добавлен 05.09.2014Фізико-хімічні, біологічні, фармакологічні властивості і застосування металів нанорозмірів. Методи отримання та характеристика наночастинок золота, їх взаємодія з білками, з бактеріальними клітинами; вплив на ферментативну активність пухлинних клітин.
презентация [362,3 K], добавлен 20.09.2013Характеристика бактерій Rhodobacter sphaeroides, історія винайдення та етапи вивчення. Морфологічні ознаки клітин, особливості їх будови та генетики, екологія та фізіолого-біохімічні ознаки. Поновлювальні джерела енергії. Можливе використання бактерій.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.10.2014Бактерії як найдавніші з усіх відомих організмів. Коротка історична довідка про їх появу. Поширення бактерій. Форми бактеріальних клітин. Спірили, бацили, вібріони, стрептококи. Рух бактерій. Монотрихи, лофотрихт, перитрихи. Автотрофи та гетеротрофи.
презентация [7,5 M], добавлен 02.03.2015Уявлення про клітину. Загальний план її будови. Основний білок мікрофіламентів. Швидкість росту мікрофіламентів при різних концентраціях вільного актину. Рух клітин і адгезійна взаємодія. Схема будови центріолі. Прогрес в розумінні механізму руху клітин.
реферат [3,4 M], добавлен 19.12.2014Проблеми сучасного сільськогосподарського виробництва в контексті змін клімату. Біологічні властивості гледичії, її використання в полезахисних розведеннях. Метод відбору селекційно-цінних плюсових дерев. Дослідження росту сіянців гледичії безколючкової.
курсовая работа [123,2 K], добавлен 12.02.2016Основні процеси, за допомогою якого окремі клітини прокаріотів і еукаріотів штучно вирощуються в контрольованих умовах. Здатність перещеплених клітин до нескінченного розмноженню. Культивування клітин поза організмом. Основні види культур клітин.
презентация [1,3 M], добавлен 16.10.2015Бактерії як велика група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра. Основні шляхи переносу ДНК у бактерій. Види зелених водоростей та їх екологічне значення. Основні екологічні функції бактерій.
реферат [35,5 K], добавлен 13.01.2010Характеристика генетичного апарату бактерій. Особливості їх генів та генетичної карти. Фенотипова і генотипова мінливість прокаріот. ДНК бактерій. Генетичні рекомбінації у бактерій: трансформація, кон’югація, трансдукція. Регуляція генної активності.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 21.09.2010Особливості та основні способи іммобілізації. Характеристика носіїв іммобілізованих ферментів та клітин мікроорганізмів, сфери їх застосування. Принципи роботи ферментних і клітинних біосенсорів, їх використання для визначення концентрації різних сполук.
реферат [398,4 K], добавлен 02.10.2013Основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів. Основні типи клітин. Будова, розмноження клітин та утворення білка. Колоніальні та багатоклітинні організми. Заміщення відмерлих та пошкоджених тканин організму. Способи поділу клітин.
презентация [5,6 M], добавлен 18.12.2011Наявність хромофора, що складається із низки кон’югованих подвійних зв’язків, кількість яких визначає характер забарвлення пігменту - одне зі специфічних особливостей каротиноїдів. Піоцианін - антибіотик, активний проти всіх грампозитивних бактерій.
статья [426,3 K], добавлен 21.09.2017Морфологія, фізіологія, метаболізм, генетика та антигени бактерій родини Enterobacteriaceae. Патогенність і токсиноутворення, резистентність, патогенез бактерій. Профілактика і лікування захворювань викликаних бактеріями родини Enterobacteriaceae.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.06.2011Типи клітинної організації. Структурно-функціональна організація еукаріотичної клітини. Вплив антропогенних чинників на довкілля. Будова типових клітин багатоклітинного організму. Ракція клітин на зовнішні впливи. Подразливість та збудливість клітин.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.12.2012Стовбурові клітини як прародительки всіх без винятку типів клітин в організмі, знайомство з функціями. Загальна характеристика методу виділення клітин, вирощування органів на поживних середовищах. Аналіз найвідоміших прикладів наукових досягнень.
презентация [871,2 K], добавлен 02.02.2014Розгляд загальних положень механізму трансформації бактерій, рослин та тварин. Дослідження трансформації листових дисків тютюну шляхом мікроін’єкцій. Методика отримання трансформованих пагонів, їх підтримання і розмноження за допомогою брунькових пазух.
курсовая работа [349,3 K], добавлен 15.10.2014Біосистема як складна відкрита система, що здатна розвиватися, розмножуватися, реагувати на довкілля і змінюватися. Характеристика рівнів ієрархії біосистем. Класифікація С. Бирома та рівняння Берталанфі стосовно швидкості обробки речовин у біосистемах.
презентация [325,8 K], добавлен 02.04.2011Аналіз генетичних особливостей мікроорганізмів. Нуклеоїд як бактеріальна хромосома. Плазміди та епісоми як позахромосомні фактори спадковості. Практичне використання знань з генетики бактерій. Способи генетичної рекомбінації. Регуляція експресії генів.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.03.2014Вивчення механізмів зміни, розмноження та реплікації генетичної інформації. Особливості організації, будови та функції клітин. Забезпечення редуплікації ДНК, синтезу РНК і білка. Характеристика еукаріотів та прокаріотів. Кінцеві продукти обміну речовин.
реферат [1,0 M], добавлен 19.10.2017Ультраструктура та механізм регенерації клітин. Просвічуюча та скануюча електронна мікроскопія. Об'ємне зображення клітин. Електронограма інтерфазного ядра. Проведення складних морфометричних вимірювань у клітини завдяки використанню цитоаналізаторів.
презентация [13,3 M], добавлен 24.02.2013