Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях

Семёнов, Александр Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях"

На правах рукописи

0034Б7042

Семёнов Александр Васильевич

Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях

03.00.07 - «Микробиология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

- с.

Оренбург - 2009

003467042

Работа выполнена в Институте клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской Академии Наук

Научный руководитель:

академик РАМН, доктор медицинских наук,

профессор

Бухарин Олег Валерьевич

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук,

профессор, кафедра микробиологии ОрГМА

Усвяцов Борис Яковлевич

Кандидат биологических наук

доцент, лаборатория природных микробиоценозов

ИКВС УрО РАН

Яценко-Степанова Татьяна Николаевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Росздрава

Защита состоится «30» апреля 2009г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.208.066.03 при Оренбургской государственной медицинской академии по адресу: 460014, г. Оренбург, ул. Советская, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургской государственной медицинской академии

Автореферат разослан «27» марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор

Немцева Наталия Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Антагонистическая активность бактерий определяет выживание микроорганизмов при их взаимодействии в бактериальных ассоциациях, которые являются частью ассоциативного симбиоза - многокомпонентной системы, где кроме хозяина и доминантного микросимбионта учувствуют ассоциативные симбионты, выполняющие функцию формирования и обеспечении стабильности и продуктивности симбиоза (Бухарин и др., 2007). При этом антагонистическая активность доминантной микрофлоры регулируется ассоциативными бактериями.

Известно, что продукция бактериями различных антимикробных веществ - антибиотиков, бактериоцинов, литических ферментов подвержена микробной регуляции (Егоров, 2004, Barefoot et al., 1994, Bronneke, Fiedler, 1994) и определяет взаимодействие между микроорганизмами в ассоциациях, способствуя стимуляции бактериального антагонизма (Вахитов, 2007, Barefoot et al., 1994, Mearns-Spragg et al., 1998, Yan et al., 2003, Dubuas, Haas, 2007). К сожалению, антагонистические свойства бактерий при межмикробных отношениях недостаточно охарактеризованы, не ясна роль индукторов антагонизма — феромонов, гомосерин-лактонов, клеточных стенок - при реализации отношений антагонистического типа на межвидовом уровне, не определено для большого числа антимикробных факторов связь между изменением их продукции и выраженностью антагонист-ской активности. К малоизученным явлениям следует отнести биотическую регуляцию антагонизма бактерий, обусловленного литическими ферментами -Р-гликозидазами, пептидазами, амидазой. Открытым остается вопрос и о практическом использовании регуляторов антагонистической активности бактерий в формировании колонизационной резистентности хозяина.

Изучение этих вопросов открывает перспективы выявления новых механизмов формирования и функционирования микробиоценозов, направленных на поддержание колонизационной резистентности биотопа, через регуляцию антагонизма автохтонных бактерий ассоциативными микроорганизмами. Исследования по стимуляции антагонизма позволят разработать подходы к созданию новых лечебно-профилактических биопрепаратов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель исследования - изучить влияние микроорганизмов на антагонистическую активность бактерий и продукцию ими антимикробных веществ.

Задачи:

1. Оценить существующие методы исследования антагонистической активности бактерий и разработать методику для определения способности микроорганизмов регулировать антагонистическую активность бактерий.

2. Исследовать влияние метаболитов и фрагментов клеточной стенки бактерий на антагонистическую и р-гликозидазную активности исследуемых антагонистов.

3. Изучить в условиях in vitro влияние микроорганизмов-ассоциантов на антагонистическую активность бактерий-пробиотиков.

НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработан количественный метод исследования антагонистических отношений между бактериями, основанный на сравнительной оценке антагонизма штамма, выросшего в присутствии / отсутствии клеточных компонентов культуры-регулятора, пригодный для изучения межвидовых взаимодействий между различными микроорганизмами (заявка на получение патента РФ 2008100982/1 ЗА). Показано, что бактериальный антагонизм подвержен регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов, где модулирующим антагонизм эффектом обладают как метаболиты, так и пептидогликаны бактерий.

Обнаружено неизвестное ранее свойство бактериального пептидогликана - регулировать внутриродовой и межродовой антагонизм прокариот в условиях межмикробных отношений.

При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур, связанная со стимулирующим действием метаболитов и пептидог-ликанов чувствительных бактерий.

Изучение отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой под воздействием метаболитов и пептидогликанов различных микроорганизмов, выявило индифферентное, стимулирующее и ингибирующее действие бактерий-регуляторов. Обнаружена способность бактерий-регуляторов изменять изна-

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты проведенных исследований доложены на международной конференции «Физиология микроорганизмов в природных и эксперименральных системах» (Москва, 2004), V Всероссийской конференции "Персистенция микроорганизмов" (Оренбург, 2006), III Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы экологии микроорганизмов» (Пермь, 2007).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов, три главы собственных исследований, заключение, выводы и список цитируемой литературы, включающий 35 отечественных и 225 иностранных научных источников. Работа иллюстрирована 8 таблицами, 18 рисунками и 1 фото.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Материалом для исследования служили штаммы-антагонисты различных таксонов, выделенных из женского репродуктивного тракта: 12 штаммов Enterococ-cus faecalis, 5 штаммов Lactobacillus casei, 3 штамма Corynebacterium minutissium и 2 штамма Staphylococcus aureus. Также использовали антагонистически активные культуры из коллекции ИКВС УрО РАН - 2 вагинальных изолята L. acidophilus, 10 штаммов Staphylococcus aureus, выделенные из носовой полости, 2 штамма Bacillus subtilis и 6 штаммов Pseudomonas aeruginosa, выделенные из различных биотопов и штаммы-пробиотики Escherichia coli М-17 («Колибактерин»), L. plantarum 8РА-3 («Лактобактерин»), Bifidobacterium longum («Бифиформ»), Еп-terococcus faecium («Бифиформ»), В. subtilis №534 («Споробактерин»), Для выделения и идентификации микроорганизмов использовали общепринятые методы.

Культивирование бактерий проводили на среде Мана-Рогоза-Шарпа (MPC, «HiMedia») и 1,5% пептонной воде (ПВ; НПО «Питательные среды») при 37 °С. Культуральную жидкость бактерий получали традиционным способом, обеззараживали хлороформом.

Пептидогликаны бактерий получали по Герхардту (Методы бактериологии...,1984), с дополнительной обработкой микробной биомассы смесью этилового спирта и хлороформа, щелочью и ацетоном. Ацетоновый раствор фрагментов клеточной стенки исследуемой культуры высушивали при комнатной температуре, затем ресуспендировали необходимое количество в жидкой питательной среде (MPC для лактобактерий и ПВ для остальных микроорганизмов) и обеззараживали автоклавированием при 0,5 атм, 30 минут. При получении фрагментов пепти-догликана из грамотрицательных бактерий, перед всеми описанными операциями, размороженную биомассу бактерий обрабатывали горячим (65 °С) 10% водным раствором фенола.

Для исследования антагонистических свойств бактерий использовали методы прямого антагонизма по Murray (1950), в модификации Усвяцова (1967) и отсроченного антагонизма по Frederiq (1957). Для количественной оценки признака использовали метод Бухарина с соавт. (патент РФ № 2175673).

Антагонистическую активность штамма выражали двумя способами - через % угнетения и степень прироста тест-культуры (бактерицидность за 1 час инкубации КОЕ1/КОЕО) при культивировании её с культуральной жидкостью антагониста.

Определение общей р-гликозидазной активности бактерий проводили с помощью 3,5-динитросалициловой кислоты (Miller, 1959) по увеличению количества восстанавливающих Сахаров при гидролизе субстрата - клеточных стенок микроорганизмов (в работе M. luteus №2665). Определение 0-N-ацетилглюкозаминидазной активности бактерий (КФ 3.1.2.52) проводили микрометодом, с использованием хромогенного субстрата N-ацетилглюкозамина, меченого по Р-1,4-гликозидной связи паранитрофенолом (Fermor et al., 1991). Наличие у штамма лизоцимной активности (КФ 3.1.2.17) диагностировали в случае положительной реакции на р-гликозидазную активность, на фоне отсутствия активности аминидазы.

Определение активности пептидаз или N-ацетилмурамоиламидазы (КФ 3.1.2.28) бактерий проводили с помощью 1-фтор-2,4-динитробензола (Ghuysen,

1966) по увеличению количества свободных аминогрупп при гидролизе субстрата - клеточных стенок микроорганизмов (в работе М. luteus №2665).

Ферментную активность выражали в мкмоль/ч*мл - мкмоль продукта, образующегося за 1 час инкубации при 37 °С в 0,025М натрий-калий-фосфатном буфере (рН=6,2) субстрата с культуральной жидкостью исследуемой культуры, в пересчете на 1 мл.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием параметрических методов вариационной статистики (Лакин Г.Ф., 1990). Все эксперименты проводили в двух повторностях при трехкратном воспроизведении.

Результаты исследования и их обсуждение

Существующие методы исследования микробной регуляции бактериального антагонизма основаны на принципе сокультивирования взаимодейсвиующих бактерий (Barefoot et al., 1994, Maldonado et al., 2004, Mearns-Spragg et al., 1998, Yan et al., 2003, Dubuas, Haas, 2007). Но эти методы оказались малопригодны для изучения отношений между бактериями с различными требованиями к питанию, между тремя и более видами микроорганизмов. Это обстоятельство определило необходимость разработки нового метода исследования регуляции антагонистических свойств бактерий, с учетом указанных недостатков. Используя известные данные о наличии у бактерий регуляторных молекул (Хохлов, 1988, Brurberg et al., 1997, Taga, Bassler, Whitehead, 2001, Bodman, Willey, Diggle, 2008), нами был разработан количественный метод исследования антагонистических отношений между бактериями, основанный на сравнительной оценке антагонизма штамма, выросшего в присутствии / отсутствии клеточных компонентов культуры-регулятора, пригодный для изучения межвидовых взаимодействий между различными микроорганизмами.

При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур. Установлено определяющее значение клеточных компонентов тест-культуры М. luteus в проявлении антагонистической активности E.faecalis, C.minutissium и S.aureus в отношении микрококка (рис. 1). Другими словами, выраженная продукция антимикробных веществ активными культурами происходи-

ла только при их культивировании с чувствительным штаммом. Для сильных антагонистов, таких как лактобактерии, синегнойная палочка и бациллы характерно конститутивное проявление признака, слабо зависимое от тест-культур.

# юо £

и 80

1 60 £ та

к 40 та

¥ 20 I о

Р -20

та

-40

E.faecalis C.minutissium B.subtilis L.casei Ps. aeruginosa S.aureus 1 S.aureus 2

шта ммы-а нта гонисты

□ КОНТРОЛЬ И МЕТАБОЛИТЫ ■ ПЕПТИДОГЛИКАН

" - р<0,05 - различия достоверны по сравнению с контролем

Рис. 1 - Выраженность антагонистической активности бактерий к М. luteus в зависимости от присутствия его клеточных компонентов в среде культивирования антагониста.

Схожие данные были получены на чувствительных культурах S.aureus, S.hominis, C.minutissimum и E.cloacae. После обработки антагонистов их клеточными компонентами активные штаммы проявляли к ним антагонизм в большей степени по сравнению с контролем. Данную зависимость оказалось возможным выявить «чашечным» способом, в модификации метода Фредерика путем добавления в среду культивирования антагониста компонентов тест-культуры, но частота выявления и выраженность признака были много ниже, по сравнению с разработанным методом.

Полученные результаты по зависимости проявления антагонистической активности бактерий от чувствительной культуры позволяют заключить, что антагонизм - результат межмикробных отношений между активной и чувствительной культурами.

индикаторным штамм М. luteus

Механизм стимулирующего действия тест-культур вероятно связан с индукцией/стимуляцией продукции антимикробных веществ антагонистом. Описаны два типа индукторов антагонизма из чувствительных культур - пептиды индукции бак-териоциногении (Barefoot et al., 1994, Maldonado et al., 2004) и клеточные стенки микроорганизмов, стимулирующие синтез литических ферментов у антагонистов в системах «эукариот - эукариот» (Elad, 1996, Haran et al., 1996, Patterson, Boris, 1997) и «эукариот - прокариот» (Ordentlich et al., 1988, Fermor, Wood, 1997, Nelsen et al., 1998, Watanabe et al., 1992, 1999, Fguira et al., 2008).

На следующем этапе работы мы изучили отношения между тремя видами микроорганизмов: штаммом-антагонистом и чувствительной культурой под воздействием различных бактерий-регуляторов.

Исследовали антагонизм E.faecalis, S.aureus и L.casei по отношению к различным тест-культурам из числа автохтонной и аллохтонной микрофлоры под воздействием различных микроорганизмов-регулятров. Исследования показали, что антагонистическая активность бактерий при межвидовых отношениях подвержена регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов. Модулирующим антагонизм эффектом обладали как метаболиты, так и фрагменты пептидогликана бактерий, причем без выраженных таксономических особенностей. Регуляцию антагонизма наблюдали по направлениям - индифферентное, стимулирующее, ингибирующее и инвертирующее, т.е. полное ингибирование признака с переключением на стимуляцию роста (табл. 1). Изученные бактерии-регуляторы обладали, в основном, способностью ингибировать и инвертировать проявление антагонизма. Наиболее выражено эти свойства проявлялись у S.hominis и энтеробактеров.

Для бактерий-регуляторов было отмечено, что действие их клеточных компонентов проявлялось по-разному в отношении одного и того же антагониста. Так, метаболиты S.aureus и E.agglomerans ингибировали антагонизм E.faecalis в отношении индикаторной культуры S.aureus, в то время как клеточные стенки - стимулировали его (табл. 1). Тип влияния (стимулирование, инверсия и др.) одних и тех же их клеточных компонентов бактерий-регуляторов зависит от вида тест-культур. Так, клеточные компоненты E.agglomerans ингибировали антагонизм S.aureus в отношении L.casei, но усиливали проявление признака в отношении L.acidophilus (табл. 2). Наиболее ярко данная особенность проявлялось при изучении влияния S.aureus и C.minutissimum на антагонизм E.faecalis (табл. 1).

Табл. 1 - Влияние бактерий-регуляторов различных таксонов на антагонистическую активность Е.Гаеса^.

штамм-антагонист вид индикаторные культуры

E.faecalis КК S.aureus L.casei E.cloacae

бактерии-регуляторы в контроле штамм-антагонист антагонистически активен

S.aureus М - + +

ПГ + + И

S.hominis М И - 0

ПГ - - И

C.minutissimum м + 0 +

ПГ + + и

E.agglomerans м ПГ + И и -

E.cloacae м + - -

ПГ И - и

Табл. 2 - Влияние бактерий-регуляторов различных таксонов на антагонистическую активность 8.аигеив.

штамм-антагонист вид индикаторные культуры

S.aureus КК L.acidophilus L.casei

бактерии-регуляторы в контроле штамм-антагонист антагонистически активен

E.faecalis М И И

ПГ - +

S.hominis М И И

КС И И

C.minutissimum М 0 -

ПГ + +

E.agglomerans м ПГ 0 + и

E.cloacae м и и

ПГ 0 и

Примечание: КК - вид клеточного компонента: метаболиты (М) и пептидогли-кан (ПГ). Действие на антагонизм штамма-антагониста: «О» - индифферентное, «+» - стимулирующее, «-» - ингибирующее, «И» - инвертирующее.

При изучении антагонистических отношений между грамположительными бактериями, пептидогликаны бактерий-регуляторов стимулировали антагонизм активных штаммов, тогда как при исследовании взаимодействий с участием гра-мотрицательных бактерий отмечено, в основном, ингибирование признака.

Исследование антагонистической активности L.casei показало, что низкие значения pH нивелируют отличия в опытных и контрольных пробах, что следует учитывать при изучении регуляции признака у молочнокислых бактерий. В условиях нейтрализации pH культуральной жидкости антагониста было выявлено, что S.hominis, E.cloacae и C.minutissimum ингибировали активность L.casei, E.agglomerans - стимулировал, a S.aureus и E.faecalis оказывали индифферентное влияние. При исследовании антагонистических отношений между близкородственными микроорганизмами установлено, что микробной регуляции подвержен не только межродовой, но и внутриродовой антагонизм. На примере отношений между L.casei и L.acidophilus показано, что антагонистическая активность L.casei возрастает после её обработки клеточными компонентами изученных бактерий-регуляторов, особенно их пептидогликанами. При изучении отношений между S.aureus и S.hominis наблюдали снижение активности золотистого стафилококка под влиянием изученных бактерий-регуляторов, особенно их метаболитов.

разрушающих антибиотики (Vandenbergh, 1993) или индукторы их синтеза (Roche et al., 2004, Rasmussen, Givskov, 2006). Повышение близкородственного антагонизма под действием метаболитов микроорганизмов может быть связано с перекрестным действием кворум молекул, опосредующих проявление бактериоцино-гении (Barefoot et al, 1994, Brurberg et al., 1997, Maldonado et al., 2004, Sturme et al., 2007). Стимулирующее дейсвие пептидогликанов бактерий-регуляторов можно объяснить активацией автолитических ферментов антагониста, способных разрушать клеточные стенки родственных микроорганизмов (Захарова, 1985).

Отличия в типах влияния метаболитов от пептидогликанов бактерий-регуляторов в отношении одного антагониста, вероятно, объясняются разными мишенями и силой действия регуляторных молекул, вследствие чего, антагонисты образуют разное количество и состав активных веществ.

Учитывая, что все изученные антагонисты реагировали на фрагменты пептидогликанов бактерий-регуляторов, мы посчитали целесообразным изучить, параллельно регуляции антагонизма, и регуляцию продукции литических ферментов. В нашем исследовании E.faecalis и S.aureus обладали только ß-гликозидазной активностью, причем у энтерококка достоверно выявляли только аминидазную активность, а у стафилококка только общую ß-гликозидазную, что позволило у последнего диагностировать наличие лизоцима. Результаты представлены на рис. 24. Исследование влияние чувствительных культур на выраженность антагонизма и активность литических ферментов E.faecalis выявило прямую связь между повышением антагонистической и ß-гликозидазной активностями антагониста. Отмечено, что антагонизм в отношении грамположительных тест-культур появляется при значении аминидазной активности выше 800 мкмоль/ч*мл, в то время как при значении менее 700 мкмоль/ч*мл наблюдали стимуляцию роста тест-культур (рис.2). Для энтеробактера, наоборот, чем выше аминидзная активность, тем ниже антагонистическая. Вероятно антагонизм E.faecalis в отношении Е.cloacae не связан с литичсекими ферментами.

Полученные данные по микробной стимуляции антагонистической и ß-гликозидазной активностей бактерий в системе «штамм-антагонист - чувствительная культура» позволяют заключить, что антагонизм - результат межмикробных отношений между активной и чувствительной культурами, где эффекторами явления выступают антимикробные вещества и их регуляторы.

M.luteus

S.hominis

C.minutissimum

E.cloacea

чувсвительные культуры

- p<0,05 - различия достоверны по сравнению с контролем

- контроль антагонистической активности

-антагонизм при влиянии метаболитов

- антагонизм при влиянии пепти-догликана

- контроль аминидазной активности

- аминидазная активность при влиянии метаболитов

- аминидазная активность при влиянии пептидогликана

Рис. 2 - Влияние клеточных компонентов чувствительных культур н; аминидазную и антагонистическую активности E.faecalis.

При исследовании связи между изменением антагонистической и р-гликозидазно1 активностей E.faecalis и S.aureus под действием различных микроорганизмов былс установлено следующее.

У E.faecalis наблюдали увеличение аминидазной активности под действием пеп тидогликанов грамположительных бактерий-регуляторов и E.agglomerans, что сопро вождалось увеличением антагонистической активности (рис. 3).

Механизм повышения аминидазной активности при действии клеточных стенор микроорганизмов, вероятно, связан с индукцией или стимуляцией продукции ш\ экспрессии генов синтеза литических ферментов (Головина, 1972, Haran et al. 1996

Watanabe, 1992, 1999, Zeilinger et al., 1999, Mach et al, 1999, Brunner et al., 2003).

1400 1200

1000 800

600 400

200

□ антагонистическая активность, % И аминидазная активность, мкмоль/ч*мл

* - р<0,05 - различия достоверны по сравнению с контролем

( Рис. 3 - Микробная регуляция аминидазной и антагонистической активностей E.faecaiis. Индикаторная культура - S.aureus.

Различия в силе стимулирующего действия можно объяснить видовыми особенностями строения пептидогликанов бактерий-регуляторов (Schleifer, Kandier, 1972, Branneke, Fiedler, 1994). Следует отметить, что снижение антагонистической активности энтерококка под действием метаболитов стафилококков и энтеробакте-ров не сопровождалось снижением аминидазной активности, что, вероятно, свидетельствует о наличии других механизмов регуляции антагонизма, не связанных с синтезом и активностью литических ферментов.

S.aureus реагировал почти на все клеточные компоненты уменьшением лизо-цимной активности (рис. 4). Наименьшие значения активности наблюдали после обработки S.aureus метаболитами S.hominis, C.minutissimum и E.agglomerans что совпадало с уменьшением антагонистической активности. Механизм снижения лизоцимной активности возможно связан с репрессией генов синтеза ß-гликозидаз (Lutz et al., 2003) или инактивацией фермента метаболитами бактерий-регуляторов (Бухарин, 1982, 1999, Monchois et al., 2001, Callewaert et al., 2005, Nakimbugwe et al., 2006) и/или фосфолипидами их мембран (Holtje, Tomasz, 1975, Захарова, 1985).

□ антагонистическая активность, % Илизоцимная активность, мкмоль/ч*мл * - р<0,05 - различия достоверны по сравнению с контролем

Рис. 4 - Микробная регуляция лизоцимной и антагонистической активностей S.aureus. Индикаторная культура - S.hominis.

В итоге, установлена прямая связь между изменением антагонистической и ß-гликозидазной активностей исследуемых антагонистов под воздействием клеточных компонентов бактерий-регуляторов.

Основываясь на данных по стимуляции антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях, мы предприняли попытку анализа антагонистических характеристик пробиотических препаратов для разработки подходов к получению новых пре- и пробиотиков, отличающихся от известных стимулирующим действием на антагонизм доминантной флоры или других пробиотических бактерий. В связи с этим было оценено влияние ассоциативных бактерий на антагонизм доминантной флоры и пробиотиков (рис. 5). Оказалось, что все исследуемые культуры обладали конститутивным антагонизмом, на выраженность которого оказывал влияние ассоциативный штамм S.aureus. Метаболиты стафилококка ингибировали антагонизм L. plantarum и Е. coli, но стимулировали активность Е. faecium. Также стимулирующим антагонизм действием обладали фрагменты пептидогликана S.aureus в отношении В. subtilis, В. longum и L. casei.

2,5

* 1,5

0,5

■ь

1_. р1ап1ашт "Лактобактерин"

В. |опдит "Бифиформ"

К2 В. шМИв

"Споробактерин" Е. faecium Е. соП

"Бифиформ" "Колибактерин"

штамм ы-антагонисты

* - р<0,05 - различия достоверны по сравнению с контролем

- контроль роста МРС / - контроль роста ПВ

□

- контроль антагонистической активности

- антагонизм при влиянии метаболитов

- антагонизм при влиянии пептидогликана

Рис. 5 - Характеристика антагонистической активности штаммов-пробиотиков и представителей доминантной микрофлоры человека по отношению к в.аигепв под влиянием его клеточных компонентов.

Таким образом, было установлено, что ассоциативные микроорганизмы способны стимулировать по отношению к себе антагонизм доминантных бактерий и штаммов-пробиотиков. Причем, в качестве стимуляторов антагонизма могут быть использованы отдельные клеточные компоненты ассоциативных бактерий, в частности, пептидогликан.

В дальнейшем, нами было исследовано усиление антагонистической активности при взаимодействии пробиотических штаммов в поликомпонентных препаратах. При изучении влияния Е. Гаесшт («Бифиформ») на антагонистические свойства В. 1оп§иш («Бифиформ») обнаружено, что метаболиты пробиотического энтерококка значительно стимулировали антагонизм бифидобактерии, а фрагменты пептидогликана стимулировали рост В. 1оп§шп (рис. 6).

0,9

ш 0,8 О

* 0.7

О 0,6

га 0,5

& 0,4

I °'3 | 0,2 (U

Ь 0,1 о

гУ

j. В. longum+ Е. faecium

Ü ср

_1JLL Iii_III

J ^

J* #

о' х^'

« У

¿Г

о* «f

/ / у ^

+vy

л?

гГ

ш о

4-°

^ / У

/ у

е & У о4

^ ^ ч/ У ^

л4

,/У/

Рис. 6 - Характеристика антагонистической активности пробиотиче-ских бактерий при их взаимодействии.

По оси абсцисс - тип клеточного компонента бактерии-регулятора: метаболиты (М) и пептидогликан (ПГ). * - р<0.05, «ср» - стимуляция роста. Индикаторная культура - S.aureus.

Клеточные компоненты В. longum обладали индифферентным действием в отношении антагонистических свойств Е. faecium. По аналогии с «Бифиформ» были изучены другие сочетания пробиотических бактерий. Обнаружено, что Е. faecium («Бифиформ») и Е. coli М-17 («Колибактерин») стимулируют антимикробные и ростовые свойства друг друга, что нашло отражение в повышении антагонистической активности всей композиции, превосходящей по активности монопрепараты (рис. 6).

В итоге, установлено влияние различных бактерий на антагонистическую активность штаммов-пробиотиков. В условиях in vitro доказана возможность использования пептидогликанов и/или метаболитов патогенных и пробиотических бактерий в качестве пребиотиков, для стимуляции антагонизма представителей нормальной микрофлоры человека и штаммов-пробиотиков.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно выделить три основных момента:

1. Антагонистическая активность бактерий - результат взаимодействий между микроорганизмами, где активный штамм выполняет роль продуцента антимикробных веществ, а ассоциативные бактерии определяют возможность и выраженность проявления антагонизма.

2. Бактериальный пептидогликан - регулятор взаимоотношений в системе «прокариот-прокариот».

3. Микробные стимуляторы бактериального антагонизма - перспективные препараты пребиотического назначения.

ВЫВОДЫ

1. Разработан количественный метод исследования антагонистических отношений между бактериями, основанный на сравнительной оценке антагонизма штамма, выросшего в присутствии / отсутствии клеточных компонентов культуры-регулятора, пригодный для изучения межвидовых взаимодействий между различными микроорганизмами.

2. Бактериальный антагонизм подвержен регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов. Модулирующим антагонизм эффектом обладают как метаболиты, так и пептидогликаны микроорганизмов.

3. При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур, связанная со стимулирующим действием их метаболитов и пеп-тидогликанов. После обработки антагонистов клеточными компонентами чувствительных культур M.Iuteus, S.aureus, S.hominis, C.minutissimum и E.cloacae активные штаммы проявляли к ним антагонизм в большей степени по сравнению с контролем.

4. При исследовании межмикробных отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой под воздействием различных микроорганизмов, выявлено индифферентное, стимулирующее, ингибирующее и инвертирующее действие микроорагнизмов-регуляторов в отношении антагонизма бактерий. Способностью повышать антагонистическую активность бактерий обладали бактерии-регуляторы S.aureus, S.hominis, E.faecalis, C.minutissimum, E. agglomer-ans и E.cloacae.

5. Бактериальный пептидогликан является регулятором внутриродового и межродового антагонизма в условиях межмикробных взаимодействий.

6. Установлена прямая связь между изменением антагонистической и р-гликозидазной активностями исследуемых антагонистов под воздействием клеточных компонентов бактерий-регуляторов. У E.faecalis наблюдали увеличение антагонистической активности под действием пептидогликанов грамположитель-ных бактерий-регуляторов, что сопровождалось увеличением аминидазной активности. S.aureus реагировал на метаболиты и пептидогликаны бактерий уменьшением как антагонистической, так и лизоцимной активности.

7. Разработаны подходы к усилению эффективности пробиотических штаммов in vitro. Стимуляторы антагонизма, на основе метаболитов и пептидогликанов патогенных и пробиотических микроорганизмов, перспективны для получения новых биопрепаратов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семёнов А.В. Изучение изменения антагонистической активности бактерий под воздействием чувствительного штамма / А.В. Семёнов // Материалы региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов Оренбургской области. Ч. 1. Оренбург. 2004. с. 21-22.

2. Семёнов А.В. Характеристика антагонистической активности Staphylococcus aureus / А.В. Семёнов // Физиология микроорганизмов в природных и эксперименральных системах: Материалы международной научной конференции. Москва. 2004. с.37.

3. Семёнов А.В. Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях / А.В. Семёнов // Материалы региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов Екатеринбург-Пермь. 2007. с. 90.

4. Семёнов А.В. Способ повышения антагонистической активности бактерий / А.В. Семёнов // Вестник ОГУ. 2007. №6. с. 100-103.

5. Микробная регуляция антагонистической активности бактерий / А.В. Семёнов, А.В.Сгибнев, С.В.Черкасов, О.В. Бухарин // Бюллетень эксп. биол. и мед. 2007. №11. с. 545-548.

6. Семёнов А.В. Влияние клеточных стенок бактерий на антагонизм Enterococcus faecalis / А.В.Семёнов, С.В.Черкасов // Мат. четв. междунар. конф., «Идеи Пастера в борьбе с инфекциями», С.-Петербург, 2008,- с.161.

Семёнов Александр Васильевич

Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора MICROSOFT WORD 2003 for Windows Подписано в печать 2.02.2009 г. Формат 60*84/16. Усл. печ. - 1 п.л. Печать оперативная. Гарнитура Times. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Семёнов, Александр Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.,.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Механизмы регуляции синтеза антимикробных веществ.

1.2. Влияние микроорганизмов на продукцию бактериями лйтичёских ферментов.

1.3. Влияние микроорганизмов на продукцию бактериями бактериоцинов.

1.4. Влияние микроорганизмов на антагонистическую активность бактерий.

1.5. Значение микробных факторов роста и адаптации в проявлении батериями антагонистической активности

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Общая характеристика, методы выделения и идентификации штаммов, использованных в работе.

2.2. Методы изучения биологических свойств бактерий —

2.3. Методы исследования активности литических ферментов бактерий.

2.5. Методы статистической обработки полученных результатов.

Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ РЕГУЛИРОВАТЬ АНТАГОНИСТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ БАКТЕРИЙ.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА

АНТАГОНИСТИЧЕСКУЮ И (З-ГЛИКОЗИДАЗНУЮ АКТИВНОСТИ БАКТЕРИЙ.

Глава 5. ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА

АНТАГОНИСТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПРОБИОТИЧЕСКИХ БАКТЕРИЙ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях"

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Антагонистическая активность бактерий определяет выживание микроорганизмов при их взаимодействии в бактериальных ассоциациях, которые являются частью ассоциативного симбиоза — многокомпонентной системы, где кроме хозяина и доминантного микросимбионта участвуют ассоциативные симбионты, выполняющие функцию формирования и обеспечении стабильности и продуктивности симбиоза (Бухарин и др., 2007). При этом антагонистическая активность доминантной микрофлоры регулируется ассоциативными бактериями.

Известно, что продукция бактериями различных антимикробных веществ — антибиотиков, бактериоцинов, литических ферментов подвержена микробной регуляции (Егоров, 2004, Barefoot et al., 1994, Bronneke, Fiedler, 1994) и определяет взаимодействие между микроорганизмами в ассоциациях, способствуя стимуляции бактериального антагонизма (Вахитов, 2007, Barefoot et al., 1994, Mearns-Spragg et al., 1998, Yan et al., 2003, Dubuas, Haas, 2007). К сожалению, антагонистические свойства бактерий при межмикробных отношениях, в частности, в микросимбиоценозе, между доминатными и ассоциативными микрорагнизмами, недостаточно охарактеризованы. Не ясна роль индукторов антагонизма (клеточных стенок и др.) при реализации отношений антагонистического типа на межвидовом уровне. Не определена для большого числа антимикробных факторов связь между изменением их продукции и выраженностью антагонистской активности. К малоизученным явлениям следует отнести биотическую регуляцию антагонизма бактерий, обусловленного литическими ферментами - Р-гликозидазами, пептидазами, амидазой. Открытым остается вопрос и о практическом использовании регуляторов антагонистической активности бактерий в формировании колонизационной резистентности хозяина. Изучение этих вопросов открывает перспективы выявления новых механизмов формирования и функционирования микробиоценозов, направленных на поддержание колонизационной резистентности биотопа, через регуляцию антагонизма автохтонных бактерий ассоциативными микроорганизмами. Исследования по стимуляции антагонизма позволят разработать подходы к созданию новых лечебно-профилактических биопрепаратов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Задачи:

1. Оценить существующие методы исследования антагонистической активности .бактерий и разработать методику для определения способности микроорганизмов регулировать антагонистическую активность бактерий.

2. Исследовать влияние метаболитов и фрагментов клеточной стенки бактерий на антагонистическую и (3-гликозидазную активности исследуемых антагонистов.

НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработан количественный' метод исследования антагонистических отношений между бактериями, основанный на сравнительной оценке антагонизма штамма, выросшего в присутствии / отсутствии клеточных компонентов культуры-регулятора, • пригодный для изучения межвидовых взаимодействий между различными микроорганизмамию Показано, что бактериальный антагонизм подвержен регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов, где модулирующим антагонизм эффектом обладают как .метаболиты, так и пептидогликаны бактерий.

Обнаружено неизвестное ранее свойство бактериального пептидогликана — регулировать внутриродовой и межродовой антагонизм прокариот в условиях межмикробных отношений.

При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур, связанная со стимулирующим действием метаболитов и пептидогликанов чувствительных бактерий.

Изучение отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой' под воздействием метаболитов и пептидогликанов различных микроорганизмов, выявило индифферентное, стимулирующее и ингибирующее действие бактерий-регуляторов. Обнаружена способность бактерий-регуляторов изменять изначально наблюдаемый антагонизм от полного ингибирования признака до ростстимулирующего эффекта.

Регуляция антагонистической активности бактерий осуществляется за счет продукции антимикробных веществ, в частности, литических ферментов. Выявлена связь между изменением антагонистической и Р~ гликозидазной активностями микроорганизмов под воздействием метаболитов и пептидогликанов бактерий-регуляторов.

На основе стимуляции антагонизма при межмикробных взаимодействиях предложены критерии отбора пробиотических штаммов и предложена' модель создания поликомпонентных пробиотиков.

В условиях in vitro доказана возможность использования пептидогликанов и/или метаболитов патогенных и пробиотических бактерий в качестве стимуляторов антагонистической активности представителей нормальной микрофлоры человека и штаммов-пробиотиков.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Разработанный метод определения способности микроорганизмов регулировать антагонистическую активность бактерий может быть рекомендован для научно-исследовательской работы лабораторий микробиологического профиля при изучении бактериальных механизмов колонизационной резистентности и поиска новых биопрепаратов - стимуляторов антагонизма.

Разработаны критерии отбора бактерий для создания комбинированных биопрепаратов, состоящих из антагониста и его стимулятора. На основе взаимной стимуляции антагонистических свойств микроорганизмов предложена новая комбинация бактерий из известных пробиотиков, превосходящая по антагонистической активности монопрепараты: Е. coli М-17 и Е. faecium.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Антагонистическая активность бактерий в условиях микросимбиоценоза - результат взаимодействий между микроорганизмами, где активный штамм выполняет роль продуцента антимикробных веществ, а ассоциативные бактерии определяют возможность и выраженность проявления антагонизма.

2. Бактериальный пептидогликан — регулятор межмикробных взаимодействий в системе «прокариот-прокариот».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты проведенных исследований доложены на международной конференции. «Физиология микроорганизмов в природных и эксперименральных системах» (Москва, 2004), V Всероссийской конференции "Персистенция микроорганизмов" (Оренбург, 2006), III Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы экологии микроорганизмов» (Пермь, 2007).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Семёнов, Александр Васильевич

выводы

2. Бактериальный антагонизм подвержен регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов. Модулирующим антагонизм эффектом обладают как . метаболиты, так и пептидогликаны микроорганизмов.

3. При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур, связанная со стимулирующим действием их метаболитов и пептидогликанов. После обработки антагонистов клеточными компонентами чувствительных культур М. luteus, S. aureus, S. hominis, С. minutissimum и E. cloacae активные штаммы проявляли к ним антагонизм в большей степени по сравнению с контролем.

4. При исследовании межмикробных отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой под воздействием различных микроорганизмов, выявлено индифферентное, стимулирующее, ингибирующее и инвертирующее . действие микроорагнизмов-регуляторов в отношении антагонизма бактерий. Способностью повышать антагонистическую активность бактерий обладали бактерии-регуляторы S. aureus, S. hominis, Е. faecalis, С. minutissimum, Е. agglomerans и Е. cloacae.

6. Установлена прямая связь между изменением антагонистической и Р-гликозидазной активностями исследуемых антагонистов под воздействием клеточных компонентов бактерий-регуляторов. У Е. faecalis наблюдали увеличение антагонистической активности под действием пептидогликанов грамположительных бактерий-регуляторов, что сопровождалось увеличением аминидазной активности. S.aureus реагировал на метаболиты и пептидогликаны бактерий уменьшением как антагонистической, так и лизоцимной активности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Антагонистическая активность бактерий определяет выживание микроорганизмов при их взаимодействии в бактериальных ассоциациях, которые являются частью ассоциативного симбиоза -многокомпонентной системы, где кроме хозяина и доминантного микросимбионта участвуют ассоциативные симбионты, выполняющие функцию формирования, обеспечении стабильности и продуктивности симбиоза (Бухарин и др., 2007). При этом антагонистическая активность доминантной микрофлоры регулируется ассоциативными бактериями.

Известно, что продукция бактериями различных антимикробных веществ — антибиотиков, бактериоцинов, литических ферментов подвержена микробной регуляции (Егоров, 2004, Barefoot et al., 1994, Bronneke, Fiedler, 1994) и определяет взаимодействие между микроорганизмами в ассоциациях, способствуя стимуляции бактериального антагонизма (Вахитов, 2007, Barefoot et al., 1994, Mearns-Spragg et al., 1998, Yan et al., 2003, Dubuas, Haas, 2007). К сожалению, антагонистические свойства бактерий при межмикробных отношениях, в частности, в микросимбиоценозе, между доминатными и ассоциативными микрорагнизмами, недостаточно охарактеризованы. Не ясна роль индукторов антагонизма (клеточных стенок и др.) при реализации отношений антагонистического типа на межвидовом уровне. Не определена для большого числа антимикробных факторов связь между изменением их продукции и выраженностью антагонистской активности. К малоизученным явлениям следует отнести биотическую регуляцию антагонизма бактерий, обусловленного литическими ферментами — Р-гликозид азами, пептидазами, амидазой. Открытым остается вопрос и о практическом использовании регуляторов антагонистической активности бактерий в формировании колонизационной резистентности хозяина. Изучение этих вопросов открывает перспективы выявления новых механизмов формирования и функционирования микробиоценозов, направленных на поддержание колонизационной резистентности биотопа, через регуляцию антагонизма автохтонных бактерий ассоциативными микроорганизмами. Исследования по стимуляции антагонизма позволят разработать подходы к созданию новых лечебно-профилактических биопрепаратов.

Существующие методы исследования антагонизма в условиях межмикробных отношений основаны на принципе сокультивирования взаимодейсвиующих бактерий (Barefoot et al., 1994, Maldonado et al., 2004, Mearns-Spragg et al., 1998, Yan et al., 2003, Dubuas, Haas, 2007). Ho эти методы оказались малопригодны для изучения отношений между бактериями с различными требованиями к питанию, между тремя и более видами микроорганизмов. Это обстоятельство определило необходимость разработки нового метода исследования регуляции антагонистических свойств бактерий, с учетом указанных недостатков. Используя известные данные о наличии у бактерий регуляторных молекул (Хохлов, 1988, Brurberg et al., 1997, Taga et al., 2001, Bodman et al., 2008), нами был разработан количественный метод исследования антагонистических отношений между бактериями, основанный на сравнительной оценке антагонизма штамма, выросшего в присутствии / отсутствии клеточных компонентов культуры-регулятора и пригодный для изучения межвидовых взаимодействий между различными микроорганизмами.

При исследовании отношений между штаммом-антагонистом и чувствительной культурой обнаружена зависимость проявления антагонизма от чувствительных культур. Установлено определяющее значение клеточных компонентов тест-культуры М. luteus, S. aureus, S. hominis, С. minutissimum и E. cloacae в проявлении антагонистической активности различных бактерий. Другими словами, выраженная продукция антимикробных веществ активными культурами происходила только при их культивировании с чувствительным штаммом.

Исследование влияния чувствительных культур на выраженность антагонизма и активность литических ферментов Е. faecalis выявило прямую связь между повышением антагонистической и |3-гликозидазной активностями антагониста.

Полученные данные по микробной стимуляции антагонистической и р-гликозидазной активностей бактерий в системе «штамм-антагонист - чувствительная культура» позволяют рассматривать антагонистичекую активность бактерий не как одностороннюю способность одного вида микроорганизма угнетать жизнедеятельность другого вида микроорганизма, а как результат межмикробных отношений между активной и чувствительной культурами, где эффекторами явления выступают антимикробные вещества и их регуляторы.

В литературе описаны два типа молекул, играющих ключевую роль в реализации антаонистических отношений между активной и чувсвительной культурами - это пептиды индукции бактериоциногении (Barefoot et al., 1994, Maldonado et al., 2004) и клеточные стенки микроорганизмов, стимулирующие синтез литических ферментов у антагонистов в системах «эукариот - эукариот» (Elad, 1996, Haran et al., 1996, Patterson, Boris, 1997) и «эукариот - прокариот» (Ordentlich et al., 1988, Fermor, Wood, 1997, Nelsen et al., 1998, Watanabe et al., 1992, 1999, Singh et al., 1999, Fguira 'et al., 2008). К сожалению, значение бактериального пептидогликана в реализации антагонистических отношений в системе «прокариот - прокариот» не рассмотрено, хотя известно о способности клеточных стенок бактерий стимулировать продукцию лизинов у прокариот (Головина, 1972, Bronneke, Fiedler, 1994).

С общебиологических позиций, способность чувствительной культуры стимулировать в отношении себя проявление антагонизма активных штаммов, можно объяснить возникающими между ними конкурентными отношениями. Появление конкурента в «чужой» среде обитания, о чем будут свидетельствовать его клеточные компоненты, вызовет ответ со стороны антагониста. В этом случае, если штамм-конкурент будет чувствительным к данным антимикробным метаболитам, он погибнет.

При исследовании отношений между тремя видами микроорганизмов: штаммом-антагонистом и чувствительной культурой под воздействием различных бактерий-регуляторов было обнаружено, что антагонистическая активность бактерий при межвидовых отношениях подвержена регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов. Модулирующим антагонизм эффектом обладали как метаболиты, так и фрагменты пептидогликана бактерий, причем без выраженных таксономических особенностей. Регуляцию антагонизма наблюдали по направлениям - индифферентное, стимулирующее, ингибирующее и инвертирующее, т.е. полное ингибирование признака с переключением на стимуляцию роста. Изученные бактерии-регуляторы обладали, в основном, способностью ингибировать и инвертировать проявление антагонизма. Наиболее выражено эти свойства проявлялись у S. hominis и энтеробактеров. Для бактерий-регуляторов было отмечено, что действие их клеточных компонентов проявлялось по-разному в отношении одного и того же-антагониста. Так, метаболиты S. aureus и Е. agglomerans ингибировали антагонизм Е. faecalis в отношении индикаторной культуры S. aureus, в то время как клеточные стенки — стимулировали его. Тип влияния (стимулирование, инверсия и др.) одних и тех же их клеточных компонентов бактерий-регуляторов зависел от вида тест-культур. Так, клеточные компоненты Е. agglomerans ингибировали антагонизм S.aureus в отношении L. casei, но усиливали проявление признака в отношении L. acidophilus. Наиболее ярко данная особенность проявлялась при изучении влияния S. aureus и C.minutissimum на антагонизм Е. faecalis.

При изучении антагонистических отношений между грамположительными бактериями, пептидогликаны бактерий-регуляторов стимулировали антагонизм активных штаммов, тогда как при исследовании взаимодействий с участием грамотрицательных бактерий (регулятор или тест-культура) отмечено, в основном, ингибирование признака.

Исследование антагонистической активности L.casei показало, что низкие значения рН нивелируют отличия в опытных и контрольных пробах, что следует учитывать при изучении регуляции признака у молочнокислых бактерий. В условиях нейтрализации рН культуральной жидкости антагониста было выявлено, что S. hominis, Е. cloacae и С. minutissimum ингибировали активность L. casei, Е. agglomerans — стимулировал, a S. aureus и Е. faecalis оказывали индифферентное влияние.

При исследовании антагонистических отношений между близкородственными микроорганизмами установлено, что микробной регуляции подвержен не только межродовой, но и внутриродовой антагонизм. На примере отношений между L. casei и L. acidophilus показано, что антагонистическая активность L. casei возрастает после её обработки клеточными компонентами изученных бактерий-регуляторов, особенно их пептидогликанами. При изучении отношений между S. aureus и S. hominis наблюдали снижение активности золотистого стафилококка под влиянием изученных бактерий-регуляторов, особенно их метаболитов.

Механизмы микробной регуляции антагонистической активности бактерий могут быть разнообразными. К усилению антагонистических свойств культуры могут приводить как условия улучшения её метаболитических и ростовых характеристик (Егоров, 2004, Вахитов, 2005, 2007, Lauret et al., 1996), так и действие специфических индукторов (Черныш и др., 2008, Barefoot et al., 1994, Bronneke, Fiedler, 1994, Kleerebezem et al., 1997, Maldonado et al., 2004). Ингибирование антагонистической активности может быть связано с инактивацией бактерией-регулятором антимикробных факторов (Сидоренко, Тишков, 2004), с негативным действием на активность генов продуктов обмена, например, формиата (Kirkpatrick et al., 2001), а также с отрицательным влиянием на метаболизм антагониста бактерии-регулятора, например, за счет её антимикробных веществ. В случае микробной регуляции внутриродового антагонизма, обусловленного, вероятно, бактериоцинами, ингибирование признака можно объяснить интерферирующим действием фосфолипидов мембран (Henning, 1986), регуляторных молекул (Hauge et al., 1998, Cui, Harling, 2005) или действием протеаз бактерий-регуляторов, разрушающих антибиотики (Vandenbergh, 1993) или индукторы их синтеза (Roche et al., 2004, Rasmussen, Givskov, 2006). Повышение близкородственного антагонизма под действием метаболитов микроорганизмов может быть связано с перекрестным действием кворум молекул, опосредующих проявление бактериоциногении (Barefoot et al, 1994, Brurberg et al., 1997, Maldonado et al., 2004, Sturme et al., 2007). Стимулирующее дейсвие пептидогликанов бактерий-регуляторов можно объяснить активацией автолитических ферментов антагониста, способных разрушать клеточные стенки родственных микроорганизмов (Захарова, Павлова, 1985).

Учитывая, что все изученные антагонисты реагировали на пептидогликаны бактерий-регуляторов, мы посчитали целесообразным изучить, параллельно регуляции антагонизма, и регуляцию продукции литических ферментов. При исследовании связи между изменением антагонистической и Р-гликозидазной активностей Е. faecalis и S. aureus под действием различных микроорганизмов было установлено следующее.

У E.faecalis наблюдали увеличение P-N-ацетилглюкозаминидазной активности под действием пептидогликанов грамположительных бактерий-регуляторов и Е. agglomerans, что сопровождалось увеличением антагонистической активности.

Механизм повышения аминидазной активности при действии пептидогликанов микроорганизмов, вероятно, связан с индукцией/стимуляцией продукции или экспрессии генов синтеза литических ферментов (Головина, 1972, Haran et al. 1996, Watanabe, 1990, 1999, Zeilinger et al., 1999, Mach'et al., 1999, Brunner et al., 2003). Различия в силе стимулирующего действия можно объяснить видовыми особенностями строения пептидогликанов бактерий-регуляторов (Schleifer, Kandler, 1972, Bronneke, Fiedler, 1994). Следует отметить, что снижение антагонистической активности энтерококка под действием метаболитов стафилококков и энтеробактеров не сопровождалось снижением аминидазной активности, что, вероятно, свидетельствует о наличии других механизмов регуляции антагонизма, не связанных с синтезом и активностью литических ферментов.

S. aureus реагировал почти на все клеточные компоненты уменьшением лизоцимной активности. Наименьшие значения активности наблюдали после обработки S. aureus метаболитами S. hominis, С. minutissimum и Е. agglomerans, что совпадало с уменьшением антагонистической активности.

Механизм снижения лизоцимной активности возможно связан с репрессией генов синтеза р-гликозидаз (Lutz et al., 2003) или инактивацией фермента метаболитами бактерий-регуляторов (Бухарин, 1982, 1999, Monchois et al., 2001, Callewaert et al., 2005, Nakimbugwe et al., 2006) и/или фосфолипидами их мембран (Holtje, Tomasz, 1975, Захарова, Павлова, 1985).

В итоге, установлена прямая связь между изменением антагонистической и Р-гликозидазной активностей исследуемых антагонистов под воздействием клеточных компонентов бактерий-регуляторов.

Полученные результаты позволили нам, с позиций ассоциативного симбиоза, рассмотреть различные варианты взаимодействий между доминатными и ассоциативными микроорганизмами, направленных на поддержание или подрыв защитной функции микросимбиоценоза, что представлено на схеме:

Доминантный микросимбионт

Ассоциативные м икросим бионты

L. casei В. longum, Е. faecium

Е. faecium

L. casei

L. plantarum

S. hominis, C. minutissimum, E. cloacae, E. agglomerans, S. aureus

S. aureus

E. coli

S.hominis, C.minutissimum, E.cloacae

S. aureus

L. casei, L. plantarum B. longum, E. faecium

S. aureus J J

Доминантный Доминантный микросимбионт микросимбионт

L. casei -- L. acidophilus • L. plantarum *- E. faecium

Ассоциативные микроорганизмы

Е. aqqlomerans, Е. cloacae, S. hominis

С. minutissimum

S. aureus. E. faecalis s. aureus. E. faecalis +

Обнаруженные эффекты регуляции антагонизма под действием изученных бактерий-регуляторов, симбионтов человека, позволяют заключить, что отношения между доминатными и ассоциативными бактериями в микросимбиоценозе могут иметь положительный и отрицательный вектор.

Ассоцианты, стимулируя рост и антагонизм доминатов (отмечено на схеме «+»), помогают им выполнять защитную функцию, тем самым, повышая колонизационную резистентность биотопа. Ингибируя рост и антагонизм доминатов (отмечено на схеме «-»), ассоцианты могут ослаблять защитный потенциал нормофлоры. В свою очередь доминаты могут оказывать влияние на ассоциативную микрофлору, что в зависимости от роли ассоцианта может быть положительным или отрицательным событием для поддержания защитной функции. В нашем исследовании отмечено только ингибирующее действие. Следует отметить, что в микросибиоценозе возможны взаимодействия «доминант - доминант» и «ассоциант - ассоциант», что также может влиять на функционирование микробного сообщества.

Полученные данные пр стимуляции антагонизма индигенных и пробиотических бактерий соответсвуют концепции ассоциативного симбиоза, которая обосновывает использование стимуляторов антагонизма в качестве биопрепаратов для повышения колонизационной резистентности биотопа. Применение указанных функциональных связей позволило предложить модель для создания поликомпонентных пробиотиков, состоящую из доминантного антагониста и ассоцианта-стимулятора антагонизма.

На основе взаимной стимуляции антагонистических свойств микроорганизмов предложена новая комбинация бактерий из известных пробиотиков, превосходящая по антагонистической активности монопрепараты: Е. coli М-17 и Е. faecium.

Разработаны подходы к получению и использованию индивидуальных стимуляторов антагонизма, на основе метаболитов и пептидогликанов патогенных и пробиотических бактерий. Обнаружено стимулирующее действие метаболитов и пептидогликана S.aureus в отношении антагонизма доминантной L. casei и пробиотических бактерий В. longum, Е. faecium и В. subtilis. Способностью повышать антагонизм представителей нормальной микрофлоры человека обладали метаболиты Е. faecium, пептидогликаны В. longum и L. plantarum.

Обобщая все вышеизложенное, отметим, что полученные данные имеют теоретическую и практическую ценность. Описанные эффекты микробной регуляции бактериальных свойств, с общебиологических позиций, могут использоваться для расшифровки механизмов формирования микробиоценозов, моделирования их функционирования в зависимости от видового состава. Установленная зависимость антагонизма от факторов микробной природы позволяют выделить следующие возможные бактериальные механизмы формирования и функционирования микробиоценозов:

1. Снижение антагонистической активности — это, во-первых, механизм сосуществования бактерий в сформировавшемся микробном сообществе. Большое количество антибиотиков микробного происхождения обладают широким спектром действия, например, бакетриолитические ферменты, поэтому их инактивация или репрессия синтеза необходима для выживания бактерий в микробиоцензе. Во-вторых, ингибирование • автохтонными микроорганизмами антагонистической активности аллохтонных бактерий будет снижать их колонизирующий потенциал, предупреждая заселение, т.е. это бактериальный механизм колонизационной резистентности и/или способ поддержания постоянства качественно-количественного состава микробиоценоза. С другой стороны, аллохтонный микроб может снижать активность представителей автохтонной микрофлоры, повышая вероятность заселения биотопа — это механизм колонизации и способ формирования сообщества с новыми "характеристиками.

2. Повышение антагонистической активности — это в одинаковой степени механизм функционирования микробиоценозов, в частности, колонизационной резистентности и механизм формирования микробного сообщества, в частности, колонизации.

На основе описываемых приемов возможна разработка способов: отбора бактерийных препаратов с целью создания новых пре-, про- и синбиотиков; индивидуального подбора пробиотиков с учетом микробного пейзажа индивидуума и/или инфекционного агента, вызвавшего патологический процесс. Полученные данные могут быть положены в основу разработки нового класса биопрепаратов или способов нового применения уже существующих, действие которых будет основано не на прямом антимикробном эффекте или стимуляции роста, а на способности усиливать антагонизм определенных представителей индигенной микрофлоры индивидуума.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно выделить три основных момента:

2. Бактериальный пептидогликан — регулятор взаимоотношений в системе «прокариот-прокариот».

3. Микробные стимуляторы бактериального антагонизма перспективны для разработки новых биопрепаратов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Семёнов, Александр Васильевич, Оренбург

1. Бондаренко В.М. Стабилизирующее нормальную микрофлору кишечника действие метаболитното пробиотика хилак форте // Фарматека. 2005, №1. С. 36-43.

2. Бондаренко В.М., Воробьев А.А. Дисбиозы и препараты с пробиотичесой функцией // Журн. микробиол. 2004, №1. - С.36-43.

3. Бухарин О.В. и др Ассоциативный симбиоз. Екатеринбург: УрО РАН, 2007, 264с.

4. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН. 1999, 366с.

5. Бухарин О.В., Валышев А.В., Гильмутдинова Ф.Г. и др. Экология микроорганизмов человека. Екатеринбург: УрО РАН, 2006, 546с.

6. Бухарин О.В., Васильев Н.В. Усвяцов Б .Я. Лизоцим микроорганизмов. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1985, 214 с.

7. Бухарин О.В., Гинцбург А.Л., Романова Ю.М., Эль-Регистан Г.И. Механизмы выживания бактерий. М.: Медицина. 2005, 367с.

8. Бухарин О.В., Забирова Т.М., Чертков К.Л., Черкасов С.В., Иванов Ю.Б. / Патент РФ №2175673 от 07.03.2000, Б. и. №13.

9. Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я. Антилизоцимный тест как маркер персистенции микроорганизмов / В Кн.: Теоретическая и прикладная инфекционная иммунология. М. 1982, С.87-88.

10. Вахитов Т.Я. Рбгуляторные функции бактериальных экзометаболитов на внутрипопуляционном и межвидовых уровнях. Дисс. докт. биол. наук. СПб. - 2007.

11. Вахитов Т.Я., Петров JI.H:, Бондаренко В.М. Концепция пробиотического препарата,, содержащего оригинальные микробные метаболиты // Журн. микробиол. 2005, № 5. - С.108-114.

12. Вахитов Т.Я., Петров JI.H., Бондаренко В.М., Шалаева О.Н. Стимулятор роста микроорганизмов «Полифлор» и препарат для лечения желудочно-кишечного тракта / Патент на изобретение №2291192 от 10.01.2007, Б.и. №1.

13. Головина И.Г. Литические ферменты микроорганизмов // Успехи микробиологии. 1972, №8. С. 108-134.

14. Горбунова Н.А., Яковлева Е.П. Действие собственного антибиотика на продуцент имбирцина при выращивании на агаризованной среде // Антибиотики и химиотерапия. 2000, №5. - С. 45-48.

15. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004, 503с.

16. Захарова И.Я., Павлова И.Н. Литические ферменты микроорганизмов. Киев: Наук, думка. 1985, 215с.

17. Карки Т.В. Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Количественный состав лактофлоры и методика его определения // Журн. Микробиол. 1994, №6. - С. 16-18.

18. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1990.

19. Методы общей бактериологии: в 3 тт. Т2. / Под ред. Ф. Герхардта и др. М.: Мир. 1984, 472с.

20. Нестеренко О.А., Квасников Е.И.-, Ногина Т.М. Нокардиоподобные и коринеподобные бактерии. Киев. - 1985, 334с.

21. Николаев Ю.А., Воронина Н.А. Перекресное действие внеклеточных факторов адаптации к стрессу у микроорганизмов // Микробиология. -1999, Т.68. -С. 45-50.

22. Одум Ю. Экология: В 2-х тт.Т.2. Пер. с англ. М.: Мир. 1986.

23. Определитель бактерий Берджи: В 2-х тт.Пер. с англ. М.: Мир. 1984.

24. Светличный В.А., Романова А.К., Эль-Регистан Г.И. Изучение количественного содержания мембраноактивных ауторегуляторов при литоавтотрофном росте Pseudomonas carboxydoflava // Микробиология. -1986, Т. 55. С. 55-59.

25. Сидоренко С.В., Тишков В.И. Молекулярные основы резистентности к антибиотикам // Успехи биол. химии. 2004, №44. - С.263-306.

26. Современная микробиология: Прокариоты: В 2-х томах. Пер. с англ./Под ред. И.Ленглера, Г.Древса, Г.Шлегеля. М.: Мир, 2005, 496с.

27. Соколов В.Ю. Механизм антилизоцимной активности бактерий: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Челябинск. - 1990.

28. Соловьева И.В., Соколова К.-Л., Ефимов Е.И., Иванова Т.П., Точилина А.Г., Белова И.В. Способ приготовления пробиотика. Патент на изобретение № 2280465 от 27.07.2006, Б.и. №21.

29. Усвяцов Б.Я. Бактериоциногения стрептококков: Автореф. дис. . канд.мед.наук. Челябинск. 7 1967.

30. Уэбб JI. Ингибиторы ферментов и метаболизма. М.: Мир. 1966, 862с.

31. Фельдман Ю.М., Маханева Л.Г., Шапиро А.В., Кузьменко В.Д. Количественное определение микроорганизмов в клиническом материале // Лаб. дело. 1984, №10. - С.616 - 619.

32. Хохлов А.С. Низкомолекулярные ауторегуляторы развития микроорганизмов. М.: Наука. 1988, 306с.

33. Черкасов С.В. и др. Изменение биологических свойств Staphylococcus epidermidis и Escherichia coli под влиянием метаболитов вагинальных лактобацилл в эксперименте // Журн. микробиол. 2001, №4. - С.114-117.

34. Черныш А.Ю. и др. Влияние пептидов-индукторов на антимикробную активность энтерококков // Гастроэнтерол. Санкт-Петербурга. 2008, №2-3: М127.

35. Abergel С., Monchois V., Byrne D. et al. Structure and evolution of the Ivy protein family, unexpected lysozyme inhibitors in Gram-negative bacteria // PNAS. 2007, vol. 104. - №15. - P.6394-6399.

36. Abriouel H., Valdivia E., Galvez A., Maqueda M. Influence of Physico-Chemical Factors on the Oligomerization and Biological Activity of Bacteriocin AS-48 // Curr. Microbiol. 2001, Vol. 42. - P. 89-95.

37. Ahmer В., van Reeuwijk J., Timmers C., Valentine P. and Hejron F. Salmonella typhimurium encodes an SdiA homolog, a putative quorum sensor of the LuxR family, that regulates genes on the virulence plasmid // J. Bacteriol. 1998, №180. - P.l 185-1193,

38. Ahn C., Stiles D. Plasmid-Associated Bacteriocin Production by a Strain of Carnobacterium piscicola from Meat // Appl. Environ. Microbiol. 1990, Vol. 56. -N. 8. - P. 2503-2510

39. Altena K., Guder A., Cramer C. and Bierbaum G. Biosynthesis of the lantibiotic mersacidin: organisation of a type-B lantibiotic gene cluster // Appl. Environ. Microbiol. 2000, № 66. - P.2565-2571.

40. Ammerman J. W., Azam F. Dissolved cyclic adenosine monophosphate (cAMP) in the sea and uptake of cAMP by marine bacteria // Mar.Ecol. Prog. Ser. -1981,№5. -P. 85-89.

41. Ananou S., Ga.lvez A., Martinez-Bueno M. et al. Synergistic effect of enterocin AS-48 in combination with outer membrane permeabilizing treatments against Escherichia coli 0157:H7 // J. Appl. Microbiol. 2005, №99.-P. 1364-1372.

42. Andronopoulou E., Vorgias C. Multiple components and induction mechanism of the chitinolytic system of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus chitonophagus // Appl Microbiol Biotechnol. 2004, №65. -P.694-702.

43. Axelrood P., Rella M., Schroth M. Role of antibiosis in competition of Erwinia strains in potato infection courts // Appl. Environ. Microbiol. 1988, №54.-P. 1222-1229.

44. Barber C.E., Tang J.L., Feng J.X. et al. A novel regulatory system required for pathogenicity of Xanthomonas campestris is mediated by a small di.usible signal molecule //Mol. Microbiol. 1997, 24. - P. 555-566.

45. Barefoot S. F., Klaenhammer T. R. Detection and activity of lactacin В a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus // Appl. Environ. Microbiol. 1983, 45. - P.1808-1815.

46. Barefoot S.F. et al. Identification and purification of a protein that induces production of the Lactobacillus acidophilus bacteriocin lactacin В // Appl. Environ. Microbiol. 1994, 60. - №10. - P.3522-3528.

47. Bartscht K., Cypionka H., Overmann J. Evaluation of cell activity and of methods for the cultivation of bacteria from a natural lake community // FEMS Microbiol. Ecol. 1999, №28. - P.249-259.

48. Bassler B.L., Wright, M. and Silverman, M.R. (1994) Multiple signalling systems controlling expression of luminescence in Vibrio harveyi: sequence and function of genes encoding a second sensory pathway // Mol. Microbiol. -1994,№13.-P. 273-286.

49. Bassler B. L., Greenberg E. P., Stevens A. M. // J. Bacteriol. 1997, №179.-P. 4043-4045.

50. Basson N. J. 2000. Competition for glucose between Candida albicans and oral bacteria grown in mixed culture in a chemostat // J. Med. Microbiol. -2000, №49. P.969-975.

51. Batchelor S., Cooper M., Chhabra S. et al. 1997. Cell density-regulated recovery of starved biofilm populations of ammonia-oxidizing bacteria // Appl. Environ. Microbiol. 1997, №63. - P.2281-2286.

52. Benhamou N., Chet I. Cellular and Molecular Mechanisms Involved in the Interaction between Trichoderma harzianum and Pythium ultimum // Appl. Environ. Microbiol. 1997, Vol. 63. - No. 5. - P. 2095-2099.

53. Bera A., Biswas R., Herbert S. et al. Influence of Wall Teichoic Acid on Lysozyme Resistance in Staphylococcus aureus // J. Bacteriol. 2007, Vol. 189.-No. l.-P. 280-283.

54. Berg G., Fritze A., Roskot N., Smalla K. Evaluation of potential biocontrol rhizobacteria from different host plants of Verticillium dahliae Kleb // J. Appl. Microbiol. 2001, №91. - P. 963-971.

55. Billaud A., Austin B. Inhibition on the fish pathogen Serracia licuefaeciens by an antibiotic producing isolate of Planococcus recovered from sea water // J. Fish Diseases. 1990, V.13. - P. 553-556.

56. Biswas S., Ray P., Johnson M. and Ray B. Infuence of growth conditions on the production of a bacteriocin, Pediocin AcH, by Pediococcus acidilactici H. //Appl. Environ. Microbiol. 1991, 57. - P. 1265-1267.

57. Blaiseau P., Kunz C., Grison R., et al. Cloning and expression of a chitinase gene from the hyperparasitic fungus Aphanocladium album // Curr. Genet. 1992, №21. - P. 61-66.

58. Bodman S., Willey J., Diggle S. Cell-Cell Communication in Bacteria: United We Stand//J. Bacteriol.-2008, Vol. I90.-No. 13.-P. 4377-4391.

59. Botsford J., Harman J. Cyclic AMP in Prokaryotes // Microbiol. Rev. -1992, Vol. 56.-No. l.-P. 100-122.

60. Bowden G. H., Hamilton I. R. Competition between Streptococcus mutans and Lactobacillus casei in mixed continuous culture // Oral Microbiol.Immunol. 1989, №4. - P.57-64.

61. Brewer D. G., Martin S. H., Ordal Z. J. Beneficial effects of catalase or pyruvate in a most-probable-number technique for the detection of Staphylococcus aureus //Appl. Environ. Microbiol. 1977, №34. - P.797-800

62. Brock Т., Peacher В., Pierson D. Survey of the bacteriocines of enterococci //J. Bacteriol. 1963, Vol. 86. - №4. - P.702-707.

63. Bronneke V., Fiedler F. Production of bacteriolytic enzymes by Streptomyces globisporus regulated by exogenous bacterial cell walls // Appl. Environ. Microbiol. 1994, Vol.60. - No. 3. - P. 785-791.

64. Schleifer K., Kandler O. Peptidoglycan Types of Bacterial Cell Walls and their Taxonomic Implications // Bacteriol. Rev. 1972, Vol. 36. - No. 4. - P. 407-477.

65. Bruns A., H. Cypionka, J. Overmann. 2002. Cyclic AMP and acylhomoserine lactones increase the cultivation efficiency of heterotrophic bacteria from the central Baltic Sea // Appl. Environ. Microbiol. 2002, №68.- P.3978-3986.

66. Brurberg M. В., Nes I.F., Eijsink V. G. Pheromone-induced production of antimicrobial peptides in Lactobacillus // Mol. Microbiol. 1997, №.26. - P. 347-360.

67. Burianek L.L., Yousef A.E. Solvent extraction of bacteriocins from liquid cultures // Lett. Appl. Microbiol. 2000, №31. - P. 193-197.

68. Calcott, P. H., Postgate J. R. On substrate-accelerated death in Klebsiella aerogenes // J. Gen. Microbiol. 1972, №70. - P.l 15-122.

69. Callahan S.M., Dunlap P.V. LuxR- and acyl-homoserinelactone-controlled non-lux genes define a quorum-sensing regulon in Vibrio .scheri. // J. Bacteriol. 2000, №. 182. - P. 2811-2822.

70. Carsolio C., Gutierrez A., Jim6nez В., Van Montagu M., Herrera-Estrella A. Characterization of ech-42, a Trichoderma harzianum endochitinase gene expressed during mycoparasitism // PNAS. 1994, №91. - P.10903-10907.

71. Cavaglieri L., Orlando J., Etcheverry M. In vitro influence of bacterial mixtures on Fusarium verticillioides growth and fumonisin B1 production: effect of seeds treatment on maize root colonization // Lett. Appl. Microbiol. -2005, №41.-P. 390-396.

72. Cavaglieri L., Passone A., Etcheverry M. Screening procedures to select rhizobacteria with biocontrol activity upon Fusarium verticillioides growth and fumonisin В1 production // Res Microbiol. 2004a, №155. - P. 747-754.

73. Cavaglieri, L., Passone, A. and Etcheverry, M. Correlation between screening procedures to select root endophytes for biological control of Fusarium verticillioides in Zea mays L. // Biol Control. 2004b, №31. - P. 259-264.

74. Cha C., Gao P., Chen Y., Shaw P., Farrand S. Production of acyl-homoserine lactone quorum-sensing signals by Gram-negative plantassociated bacteria // Mol. Plant-Microbe Interact. 1998, №11. - P. 11191129.

75. Cherif M., Benhamou N. Cytochemical aspects of chitin breakdown during the parasitic action of a Trichoderma sp. on Fusarium oxysporum sp. radicislycopersiei // Pythopathol. 2000, №80. - P. 1406-1414.

76. Chernin L.S., Winson M.K., Thompson J.M. et al. Chitinolytic Activity in Chromobacterium violaceum: Substrate Analysis and Regulation by Quorum Sensing // J. Bacteriol. 1998, №180. - P. 4435-4441.

77. Chernin L., Ismailov Z., Haran S., Chet I. Chitinolytic Enterobacter agglomerans antagonistic to fungal plant pathogens // Appl. Environ. Microbiol.- 1995, №61. P. 1720-1726.

78. Chun W., Hancock R. Action of lysozyme and nisin mixtures against lactic acid bacteria//International // J. Food Microbiol.- 2000, V.60.- P.25-32.

79. Conover M., Thompson J., Shockman G. Autolytic enzyme of Streptococcus faecalis. Release of soluble enzyme from cell walls // Biochem. andBiophys. Res. Communs. 1966, Vol.23. - №5. - P. 713-719.

80. Cook R.J., Thomashow L.S., Weller D.M. et al. (1995) Molecular mechanisms of defence by rhizobacteria against root disease // PNAS. 1995, №92.- P.4197-4201.

81. Cleveland R., Holtji J., Wicken A. et al. Inhibition of bacterial wall lysins by lipoteichoic acid and related compaunds // Biochem. and Biophys. Res. Communs. 1975. 67. №5. P. 1128-1135.

82. Cui X., Harling R. iV-acyl-homoserine lactone-mediated quorum sensing blockage, a novel strategy for attenuating pathogenicity of Gram-negative bacterial plant pathogens // Eur. J. Plant Pathology.-2005, №111.-P.327-339.

83. De La Cruz J. et al. Isolation and characterization of 3-ehitinases from Trichoderma harzianum. // Eur. J. Biochem. 1992, №206. - P.859-867.

84. De Marco J., Valadares-Inglis M., Felix C. Purification and characterization of an N-acetylglucosaminidase produced by a Trichoderma harzianum strain which controls Crinipellis perniciosa // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004, №64. - P.70-75.

85. Diep D., Axelsson L., Grefsli G., Nes I. The synthesis of the bacteriocin sakacin A is a temperature-sensitive process regulated by a pheromone peptide through a threecomponent regulatory system // Microbiology. 2000, №146.-P. 2155-2160.

86. Diep D., Havarstein L., Nes I. A bacteriocin-like peptide induces bacteriocin synthesis in Lactobacillus plantarum Cll // Mol. Microbiol. -1995, Vol.18. №4. - P. 631-639.

87. Dong Y.H., Xu J.L., Li X.Z., Zhang L.H. (2000) AiiA, an enzyme that inactivates the acylhomoserine lactone quorum-sensing signal and attenuates the virulence of Erwinia carotovora // PNAS. 2000, №97. - P. 3526-3531.

88. Drider D., Gunnar Fimland G., Yann Hefchard Y., et al. The Continuing Story of Class Ha Bacteriocins // Microbiol, mol. biol. rev. 2006, Vol. 70. -No. 2. - P. 564-582.

89. Driss F., Kallassy-Awad M., Zouari N., Jaoua S. Molecular characterization of a novel chitinase from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki // J. Appl. Microbiol.- 2005, №99. P. 945-953.

90. Dubuis Ch., Haas D. Cross-Species GacA-Controlled Induction of Antibiosis in Pseudomonads // Appl. Environ. Microbiol.- 2007, Vol. 73. -No. 21. P. 650-654.

91. Dunlap P.V., Greenberg, E.P. (1988) Control of Vibrio .scheri lux gene transcription by a cyclic AMP receptor protein-LuxR protein regulatory circuit // J. Bacteriol. 1988, №170. - P. 4040-4046.

92. Eberhard A. (1972) Inhibition and activation of bacterial luciferase synthesis // J. Bacteriol. 1972, №109. - P. 1101-1105.

93. Egland К.A., Greenberg E.P. (1999) Quorum sensing in Vibrio fscheri: elements ofthe luxl promoter//Mol. Microbiol. 1999, №31. - P.1197-1204.

94. Eijsink V.G., Brurberg M.B., Middelhoven, P.H. and Nes I.F. Induction of bacteriocin production in Lactobacillus sake by a secreted peptide // J. Bacteriol. 1996, Nol78. - P. 2232-2237.

95. Elad Y. Mechanism involved in the biological control of Botrytis cinerea incited diseases // Eur J Plant Pathol. 1996, No 102. - P.719-732.

96. Ellis R.J., Timms-Wilson T.M., Beringer J.E. et al. Ecological basis for biocontrol of damping-off disease by Pseudomonas fluorescens 54/96 // J. Appl. Microbiol. 1999, No87. - P. 454-463/

97. Elotmani F., Assobhei O. In vitro inhibition of microbial flora of fish by nisin and lactoperoxidase system // Lett. Appl. Microbiol. 2003, No38 - P. 60-65.

98. El-Tarabilya K, A., Solimana M. H., Nassar A. H. et al. Biological control of Sclerotinia minor using a chitinolytic bacterium and actinomycetes // Plant Pathology. 2000, No49. - P. 573-583.

99. Engebrecht J., Silverman M. Identi.cation of genes and gene products necessary for bacterial bioluminescence // PNAS. 1984, No.84. - P. 41544158.

100. Ferenci T. Adaptation to life at micromolar nutrient levels: the regulation of Escherichia coli glucose transport by endoinduction and cAMP // FEMS Microbiol. Rev. 1996, Nol8. -P.301-317.

101. Fermor T. R., Wood D. A. Degradation of bacteria by Agaricus bisporus and other fungi // J. Gen. Microbiol. 1981, No.126. - P. 377-387.

102. Fermor T. R., Wood D. A., Lincoln S. P., Fenlon J. S. Bacteriolysis by Agaricus bisporus //J. Gen. Microbiol. 1991, Nol30. - P. 761-769.

103. Fguira L., Smaoui S., Karray-Rebai I. et al. The antifungal activity ofthe terrestrial Streptomyces US80 strain is induced by heat-killed fungi // Biotechnology Journal. 20008, Vol.3. -No.3. - P. 1058-1066.

104. Flavier A.B., Clough, S.J, Schell, M.A. and Denny, T.P. (1997) Identifcation of 3-hydroxypalmitic acid methyl ester as a novel autoregulator

105. Franz C.M., Stiles, M.E. and van Belkum, M.J. Simple method to identify bacteriocin induction peptides and to auto-induce bacteriocin production at low cell density // FEMS Microbiol. Lett. 2000, No. 186. -P. 181-185.

106. Frederiq P. Colicins // Ann. Rew. Microbiol. 1957, V.l 1. - P. 7-22.

107. Freeman J.A., Lilley, B.N. and Bassler, B.L. A genetic analysis of the functions of LuxN: a two-component hybrid sensor kinase that regulates quorum sensing in Vibrio harveyi // Mol. Microbiol. 2000, No35. - P. 139149.

108. Fuqua W.C., Winans, S.C. and Greenberg, E.P. Quorum sensing in bacteria: the LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators //J. Bacteriol. 1994, No. 176. - P. 269-275.

109. Geisenberger O., Givskov M., Riedel K. et al. (2000) Production of N-acyl-L-homoserine lactones by P. aeruginosa isolates from chronic lung infections associated with cystic fibrosis // FEMS Microbiol. Lett. 2000, No 184.- P. 273-278.

110. Geremia R. et al. Molecular characterization of the proteinase-encoding gene, prbl, related to mycoparasitism by Trichoderma harzianum // Mol. Microbiol. 1993, №8. - P. 603-613.

111. Givskov M., de Nys R., Manefeld M., et al. Eukaryotic interference with homoserine lactone-mediated prokaryotic signalling // J. Bacteriol. 1996, No. 178.- P. 6618-6622.

112. Ghuysen J.-M., Tipper D. J., Strominger J. L. Enzymes that degrade bacterial cell walls // Methods in enzymology. 1966, vol. 8. - P. 685-699.

113. Guan L., Onuki H., Kamino K. Bacterial growth stimulation with exogenous siderophore and synthetic vV-acyl homoserine lactone autoinducers under iron-limited and low-nutrient conditions // Appl. Environ. Microbiol. -2000, No.66. P.2797—2803.

114. Guerra N., Pastrana L. Influence of pH drop on both nisin and pediocin production by Lactococcus lactis and Pediococcus acidilactici // Lett. Appl. Microbiol. 2003, No.37. - P. 51-55.

115. Gursky L. J., Martin N. I., Derksen DJ. et al. Production of piscicolin 126 by Carnobacterium maltaromaticum UAL26 is controlled by temperature and induction peptide concentration // Arch. Microbiol. 2006, No. 186. -P.317-325.

116. Haran S., Schickler H., Oppenheim A., Chet I. Differential expression of Trichoderma harzianum chitinases during mycoparasitism // Phytopathology.- 1996, N086. P.:980-985.

117. Haran S., Schickler H., Chet I. Molecular mechanisms of lytic enzymes involved in the biocontrol activity of Trichoderma harzianum // Microbiology.- 1996, Nol42. P.2321-2331.

118. Hastings J.W., Greenberg E.P. Quorum sensing: the explanation of a curious phenomenon reveals a common characteristic of bacteria // J. Bacteriol. 1999, No. 181. - P. 2667-2668.

119. Hatvani N., Kredics L., Antal Z., MeAcs I. Changes in activity of extracellular enzymes in dual cultures of Lentinula edodes and mycoparasitic Trichoderma strains // J. .Appl. Microbiol. 2002, No.92. - P.415-423.

120. Hauge H., Mantzilas D., Moll G. et al. Plantaricin A is an amphiphilic alpha-helical bacteriocin-like pheromone which exerts antimicrobial and pheromone activities through different mechanisms // Biochemistry.- 1998, No.37. P. 563-569.

121. Henning S., Metz R. and Hammes W.P. New aspects for the application of nisin to food products based on its mode of action // Int. J. Food Microbiol.- 1986, No. 3. P.135-141.

122. Hickey R.M., Twomey D.P., Ross R.P. and Hill C.H. Potential of the enterocin regulatory system to control expression of heterologous genes in Enterococcus // J. Appl. Microbiol. 2003, No.95. - P.390-39.7

123. Hindre Т., Le Pennec J., Haras D., Dufour A. Regulation of lantibiotic lacticin 481 production at the transcriptional level by acid pH // FEMS Microbiol. Lett. 2004, No. 231. - P.291-298.

124. Holden M.T., Chhabra S.R., de Nys R. (1999) Quorum-sensing cross talk: isolation and chemical characterization of cyclic dipeptides from Pseudomonas aeruginosa and other Gram-negative bacteria // Mol. Microbiol. 1999, No.33. - P. 1254-1266.

125. Holtje J., Tomasz A. Biological Effects of Lipoteichoic Acids // J. Bacteriol. 1975, Vol. 124, No. 2. - P. 1023-1027.

126. Houlihan A.J., Mantovani H. C., Russell J.B. Effect of pH on the activity of bovicin HC5, a bacteriocin from Streptococcus bovis HC5 // FEMS Microbiol. Lett. 2004, No.231. - P. 27-32.

127. Huot E., Barrena-Gonzalez C, Petitdemange H. Tween 80 effect on bacteriocin synthesis by Lactococcus lactis subsp. cremoris J46 // Lett. Appl. Microbiol. 1996, v.22. - P.307-310.

128. Huot E., Barrena-Gonzalez C., Petitdemange H. Comparative effectiveness of nisin and bacteriocin J46 at different pH values // Lett. Appl. Microbiol. 1996, No.22. - P.76-79.

129. Jones К. M., Woolley D. W. Peptides required for the growth of Lactobacillus bulgaricus // J. Bacteriol. 1962, No.83. - P.797-801.

130. Kaplan H.B., Greenberg, E.P. (1985) Diffusion of autoinducer is involved in regulation of the Vibrio fscheri luminescence system // J. Bacteriol. 1985, No.163. - P.1210-1214.

131. Kirkpatrick C., Maurer L., Oyelakin N. et al. Acetate and formate stress: opposite response in the proteome of Escherichia coli // J. Bacteriol. 2001, No. 183 (21). - P. 6466-6477.

132. Kleerebezem M., Kuipers 6. P., De Vos W. M., Stiles, M. E., and Quadri L. E. A two-componentsignal-transduction cascade in Carnobacterium piscicola LV17B: two signaling peptides and one sensor-transmitter // Peptides. 2001, v.22. - P. 1597-1601.

133. Kleerebezem M., Quadri L. E. N., Kuipers O. P., de Vos W. M. Quorum sensing by peptide pheromones and two-component signal-transduction system in Gram-positive bacteria // Mol. Microbiol. 1997, No.24. - P.895-904.

134. Kraus G. Biochemistry of signal transduction and regulation. Wiley-VCH, GmbH. -2001. - 526p.

135. Kuipers O.P., Beerthuyzen M.M., de Ruyter P.G., Luesink E.J. and de Vos W.M. Autoregulation of nisin biosynthesis in Lactococcus lactis by signal transduction // J. Biol. Chem. 1995, No. 270. - P. 27299-27304.

136. Kuo A., Blough N.V. and Dunlap P.V. (1994) Multiple N-acyl-Lhomoserine lactone autoinducers of luminescence in the marine symbiotic bacterium Vibrio fscheri // J. Bacteriol. 1994, No.176. - P. 7558-7565.

137. Labudova I., L. Gogorova Biological control of phytopathogenic fungi through lytic action of Trichoderma species // FEMS Microbiol. Lett. 1988, No. 52. - P.193-198.

138. Lati A., Winson M., Foglino M. et al. Multiple homologues of LuxR and Luxl control expression of virulence determinants and secondary metabolites through quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa PAOl // Mol. Microbiol. 1995, No.17. - P. 333-343.

139. Lauret R., Francoise M-D., Francoise B. et al. Carbohydrate utilization in Lactobacillus sake // Appl. Environ. Microbiol. 1996,62(6).-P. 1922-1927.

140. Leadbetter J.D., Greenberg, E.P. (2000) Metabolism of acylhomoserine lactone quorum-sensing signals by Variovorax paradoxus // J. Bacteriol. -2000, No.182. P.6921-6926.

141. Leger St., Cooper R.M., Charnley A.K. Cuticle-degrading enzymes of entomopathogenic fungi: regulation of production of chitinolytic enzymes // J. Gen. Microbiol. 1986, No. 132. - P. 1509-1517.

142. Lilley B.N., Bassler, B.L. Regulation of quorum sensing in Vibrio harveyi by LuxO and sigma-54 // Mol. Microbiol. 2000, No.36. - P.940-954.

143. Liu W., Hansen, J.N. (1990) Some chemical and physical properties of nisin, a small-protein antibiotic produced by Lactococcus lactis // Appl. Environ. Microbiol. 1990, No.56. - P. 2551-2558.

144. Lorito M, Harman GE, Hayes CK et al. Chytinolytic enzymes produced by Trichoderma harzianum: antifungal activity of purified endochitinase and chitobiosidase // Phytopathology. 1993, No.83. - P.302-307.

145. Lorito M. et al. Mycoparasitic interaction relieves binding of the Crel carbon catabolite repressor protein to promoter sequences of the ech42 (endochitinase-encoding) gene in Trichoderma harzianum // PNAS. 1996, Vol. 93.-P.14868-14872.

146. Lorito M., Woo S. L., Ambrosio M. D. et al. 1996. Synergistic interaction between cell wall-degrading enzymes and membrane-affecting compounds //Mol. Plant-Microbe Interact. 1996, No.9. - P.206-213.

147. Lorito, M., Di Pietro, A., Hayes, С. K., Woo, S. L., and Harman, G. E. Antifungal, synergistic interaction between chitinolytic enzymes from Trichoderma harzianum and Enterobacter cloacae // Phytopathology. 1993, No.83.-P.721-728.

148. Mach R., Peterbauer C'., Payer K. et al. Expression of Two Major Chitinase Genes of Trichoderma atroviride (T. harzianum PI) Is Triggered by Different Regulatory Signals // Appl. Environ. Microbiol. 1999, Vol. 65, No. 5. - P.1858—1863.

149. Maldonado A., Ruiz-Barba J., Jimenez-Diaz R. Purification and genetic characterization of plantaricin NC8, a novel coculture-inducible two-peptide bacteriocin from Lactobacillus plantarum NC8 // Appl. Environ. Microbiol.2003, No.69. P.383-389.

150. Maldonado A., Ruiz-Barba, J. L., and Jimenez-Diaz, R. Production of plantaricin NC8 by Lactobacillus plantarum NC8 is induced in the presence of different types of gram-positive bacteria // Arch. Microbiol. 2004, v. 181. -P. 8-16.

151. Manocha M.S. Cellular and molecular aspects of fungal host-mycoparasite interaction // J. Plant Dis. Protect. 1987, No.94. - P. 431-444.

152. Marketon M. M., Gonzalez J. E. Identification of two quorumsensing systems in Sinorhizobium meliloti // J. Bacteriol. 2002, No. 184. - P.3466-3475.

153. Mathiesen G., Sorvig E., Blatny J. et al. High-level gene expression in Lactobacillus plantarum using a pheromone-regulated bacteriocin promoter // Lett. Appl. Microbiol. 2004, No.39. - P. 137-143.

154. Mathiesen G., Namlos H., Risoen P., Axelsson L., Eijsink V. Use of bacteriocin promoters for gene expression in Lactobacillus plantarum С11 // J. Appl. Microbiol. 2004, No'96. - P.819-827.

155. Mazzola M., Cook R.J., Thomashow L.S., et al. Contribution of phenazine antibiotic biosynthesis to the ecological competence of .uorescent pseudomonads in soil habitats // Appl. Environ. Microbiol. 1992, No.58. -P.2616-2624.

156. McAuli O., Ross R., Hill C. Lantibiotics: structure, biosynthesis and mode of action // FEMS Microbiol. Rev. 2001, No25. - P.285-308.

157. McGowan S., Sebaiha, M., Jones, S. et al. Carbapenem antibiotic production in Erwinia carotovora is regulated by CarR, a homologue of the LuxR transcriptional activator'//Microbiology. 1995, No.141. - P.541-550.

158. McKenney D., Brown K.E., Allison D.G. Influence of Pseudomonas aeruginosa exoproducts on virulence factor production in Burkholderia cepacia: evidence of interspecies communication // J. Bacteriol. 1995, No. 177. - P.6989-6992.

159. McKnight S.L., Iglewski B.H., Pesci E.C. (2000) The Pseudomonas quinolone signal regulates rhl quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa // J. Bacteriol. 2000, No. 182. - P. 2702-2708.

160. Mearns-Spragg A. et.al. Cross-species induction and encasement of antimicrobial activity produced by epibiotic bacteria from marine algae and invertebrates, after exposure to terrestrial' bacteria // Lett. Appl. Microbiol. -1998, 27. P. 142-146.

161. Milewski S., O'Donnell R.W., Gooday G.W. Chemical modification studies of the active centre of Candida albicans chitinase and its inhibition by allosamidin // J. Gen. Microbiol. 1992, No. 138. - P. 2545-2550.

162. Miller G.L. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar // Analytical Chemistry. 1959, No.31. - P. 426-428.

163. Miyamoto C.M., Lin Y.H., Meighen E.A. Control of bioluminescence in Vibrio fscheri by the LuxO signal response regulator // Mol. Microbiol. -2000, No.36. P. 594-607.

164. Monchois V., Aberge C., Sturgis J. et al. Escherichia coli ykfE ORFan Gene Encodes a Potent Inhibitor of C-type Lysozyme // J. Biol. Chem. 2001, Vol. 276, No. 21. - P. 18437-18441.

165. MORTVEDT-ABILDGAARD C., JNISSEN-MEYER J., B. JELLE et al. Production and pH-Dependent Bactericidal Activity of Lactocin S, a Lantibiotic from Lactobacillus sake L45 // Appl. Environ. Microbiol. 1995, Vol. 61, No. l.-P. 175-179.

166. Mukherjee M., Mukherjee P., Kale S. cAMP signalling is involved in growth, germination, mycoparasitism and secondary metabolism in Trichoderma virens // Microbiology. 2007, No. 153. - P. 1734-1742.

167. Murray R.G.E., Loeb L.J. Antibiotics produced by micrococci and streptococci that show selective inhibition within the genus Streptococcus // Canad. J. Res. 1950. V.28. P. 177-185.

168. Nakamura L., Hartman R. Lactobacillus-Yeast interrelationships // J. Bacteriol. 1960.

169. Nakimbugwe D., Masschalck В., Deckers D., et al. Cell wall substrate specificity of six different lysozymes and lysozyme inhibitory activity of bacterial extracts. // FEMS Microbiol. Lett. 2006, No.259. - P. 41-46.

170. Nealson K.H. (1977) Autoinduction of bacterial luciferase // Arch. Microbiol. 1977, No.112. - P. 73-79.

171. Nealson K.H., Piatt Т., Hastings J.W. Cellular control of the synthesis and activity of the bacterial luminescent system // J. Bacteriol. 1970, N0.104. - P. 313-322.

172. Nes I. F., Diep D. В., Holo H. Bacteriocin Diversity in Streptococcus and Enterococcus // J. Bacteriol. 2007, Vol. 189 (4). - P. 1189-1198.

173. Neysens P., Messens W., Gevers D. et al. Biphasic kinetics of growth and bacteriocin production with Lactobacillus amylovorus DCE 471 occur under stress conditions // Microbiology. 2003, No.149. - P. 1073-1082.

174. Nilsen Т., Nes, I.F. and Holo, H. An exported inducer peptide regulates bacteriocin production in Enterococcus faecium CTC492 // J. Bacteriol. -1998, No.180. P. 1848-1854.

175. Nilsson L. , M. Nielsen, Yin Ng, L. Gram Role of Acetate in Production of an Autoinducible Class Ha Bacteriocin in Carnobacterium piscicola A9b // Appl. Environ. Microbiol. 2002, Vol. 68, No. 5. - P. 2251-2260.

176. Nykanen A., Vesanen S., Kallio H. Synergistic antimicrobial effect of nisin whey permeate and lactic acid on microbes isolated from fish // J. Appl. Microbiol. 1998, No27. - P. 345-348.

177. O'Sullivan D.B., O'Gara F. Traits of fluorescent Pseudomonas spp. involved in suppression of plant root pathogens // Microbiol. Rev. 1992, No.56. - P. 662-676.

178. Ordentlich A., Elad Y., Chet I. The role of chitinase of Serratia marcescens in biocontrol of Sclerotium rolfsii // Phytopathology. 1988, No. 78. - P.84—88.

179. Paquet V., Goma G., Soucaille P. Induction of pristinamycins production in Streptomyces pristinaespiralis // Biotechnol. Lett.- 1992,Vol.14. -P. 1065-1070.

180. Patterson G., Bolis C. Fungal cell wall polysaccharides elisit an antifungal secondary metabolite (phytoalexin) in the cyanobacterium SCYTONEMA OCELUTUM//J. Phycology. 1997, Vol.33, Issue 1. - P.54-60.

181. Paynter M., Brown К., Hayasaka S. Factors affected the production on an antimicrobial agent, plantaracin F, Lactobacillus plantarum BF001 // J.Appl. Microbiol. 1997, No." 24. - P. 159-165.

182. Pearson J.P., van Delden C., Iglewski B.H. Active efflux and diffusion are involved in transport of Pseudomonas aeruginosa cell-to-cell signals // J. Bacteriol. 1999, No.181. - P. 1203-1210. .

183. Peschel A., Augustin J., Kupke Т., Stevanovic S. and Gotz, F. (1993) Regulation of epidermin biosynthetic genes by EpiQ // Mol. Microbiol. -1993,No.9.-P. 31-39.

184. Pesci E.C., Milbank J.B J., Pearson J.P. et al. Quinolone signaling in the cell-to-cell communication system of Pseudomonas aeruginosa // PNAS. -1999, No.96. P. 11229-11234.

185. Pierson III L.S., Gafney Т., Lam, S. and Gong F. Molecular analysis of genes encoding phenazine biosynthesis in the biological control bacterium Pseudomonas aureofaciens 30-84 // FEMS Microbiol. Lett. 1995, No.134. -P. 299-307.

186. Pierson E.A., Wood D.W., Cannon J.A., Blachere F.M. and Pierson III, L.S. Interpopulation signaling via N-acyl-homoserine lactones among bacteria in the wheat rhizosphere // Mol. Plant-Microbe Interact. 1998, No.ll. - P. 1078-1084.

187. Plumbridge J.A. Induction of the nag Regulon of Escherichia coli by NAcetylglucosamine and Glucosamine: Role of the Cyclic AMPCatabolite Activator Protein Complex in Expression of the Regulon // J. Bacteriol. -1990, Vol. 172, No. 5. P. 2728-2735.

188. Poplawsky A.R., Chun W. Xanthomonas campestris pv. campestris requires a functional pigB for epiphytic survival and host infection // Mol. Plant-Microbe Interact. 1998, No.ll. - P. 466-475.

189. Rasmussen Т., Givskov M. Quorum sensing inhibitors: a bargain of effects // Microbiology/ 2006, No. 152. - P. 895-904.

190. Renaud F.N., Dutaur M., Daoud S. et al. Differentiation of Corynebacterium amycolatum,' C. minutissimum, and C. striatum by carbon substrate assimilation tests // J. Clin. Microbiol. 1998, Vol.36. - No. 12. -P.3698-3702.

191. Reichmann P., Hakenbeck R. Allelic variation in a peptideinducible two-component system of Streptococcus pneumoniae // FEMS Microbiol. Lett. -2000,No. 190.-P. 231-236.

192. Risoen, P. A., Brurberg M. В., Eijsink V. G. H., Nes I. F. Functional analysis of promoters involved in quorum sensing-based regulation of bacteriocin production in Lactobacillus // Mol. Microbiol. 2000, No.37. -P.619-628.

193. Roche D. et al. Communications blackout? Do N-acylhomoserinelactone-degrading enzymes have any role in quorum sensing? // Microbiology. 2004, No. 150. - P. 2023-2028.

194. Sahai A. S., Manocha M. S. Chitinases of fungi and plants: their involvement in morphogenesis and host-parasite interaction // FEMS Microbiol. Rev. 1993, No.ll. - P.317-338.

195. Schiermann D A., OLSON SH. A. Antagonism by Gram-Negative Bacteria to Growth of Yersinia enterocolitica in Mixed Cultures // Appl. Environ. Microbiol. 1984, Vol. 48, No. 3. - P. 539-544.

196. Schultz J. E., Latter G. I., Matin A. Differential regulation by cyclic AMP of starvation protein synthesis in Escherichia coli // J. Bacteriol. 1988, No. 170. - P.3903—3909.

197. Seidl V., Druzhinina I., Kubicek C. A screening system for carbon sources enhancing b-N-acetylglucosaminidase formation in Hypocreaatroviridis (Trichoderma atroviride) 11 Microbiology. 2006, No. 152. - P. 2003-2012.

198. Shadel G.S., Baldwin T.O: The Vibrio fscheri LuxR protein is capable of bidirectional stimulation of transcription and both positive and negative regulation ofthe luxR gene // J. Bacteriol. 1991, No. 173. - P. 568-574.

199. Shapiro J.A. Thinking about bacterial populations as multicellular organisms //Annu. Rev. Microbiol. - 1998-, No.52. - P. 81-104.

200. Show P. D., Ping G., Daly S. L. et al. Detecting and characterizing N-acyl-homoserine lactone signal molecules by thin-layer chromatography // PNAS. 1997, Vol. 94. - P. 6036-6041.

201. Shoda M. Bacterial control of plant diseases // J. Bioscience and Bioengineering. 2000, Vol. 89. - P.515-521.

202. Singh P.P, Shin Y.C., Park C.S., Chung Y.R. Biological control of Fusarium wilt of cucumber by chitinolytic bacteria // Phytopathology. 1999, No.89. - P.92-99.

203. Sip A., W. Grajek, and P. Boyaval. Enhancement of bacteriocin production by Carnobacterium divergens AS7 in the presence of a bacteriocinsensitive strain Carnobacterium piscicola // Int. J. Food Microbiol.- 1998, No.42. P.63-69.

204. Sivan A., Chet I. Degradation of fungal cell walls by lyric enzymes of Trichoderma harzianum // J. Gen. Microbiol. 1989, No. 135. - P. 675-682.

205. Sorvig E., Mathiesen G., Naterstad K., Eijsink V., Axelsson L. High-level, inducible gene expression in Lactobacillus sakei and Lactobacillus plantarum using versatile expression vectors // Microbiology. 2005, No.151.- P. 2439-2449.

206. Spindler K.D., Spindler-Barth M. Inhibitors of chitinases // EXS. 1999, No.87. - P.201-209.

207. Andersen O., Dixon M.,- Eggleston J., Van Aalton D. Natural product famaly 18 chitinases inhibitors //Nat. Prod. Rep. 2005, No.22. - P.563-579.

208. Stock J.B., Ninfa A.J., Stock A.M. Protein phosphorylation and regulation of adaptive responses in bacteria // Microbiol. Rev. 1989, No.53.- P. 450-490.

209. Strauss A., Thumm G., Gotz F. Influence of Lif, the Lysostaphin Immunity Factor, on Acceptors of Surface Proteins and Cell Wall Sorting Efficiency in Staphylococcus carnosus // J. Bacteriol. 1998, No. 180. - P. 4960-4962.

210. Sturme M., Francke C., Siezen R., de Vos W., Kleerebezem M. Making sense of quorum sensing in lactobacilli:- a special focus on Lactobacillus plantarum WCFS1 // Microbiology. 2007, No. 153. - P. 3939-3947.

211. Surette M.G., Bassler, B.L. Regulation of autoinducer production in Salmonella typhimurium // Mol. Microbiol. 1999, No.31. - P. 585-595.

212. Surette M.G., Miller M.B., Bassler, B.L. Quorum sensing in Escherichia coli, Salmonella typhimurium,- and Vibrio harveyi: a new family of genes responsible for autoinducer production //PNAS. 1999, No.96. - P. 16391644.

213. Suzuki S., Nakanishi E., Furihata K. et al. Chitinase inhibitor allosamidin promotes chitinase production of Streptomyces generally // Int J. Biol. Macromol. 2008, 43(1). - P.13-19.

214. Taechowisan Т., Peberdy J., Lumyong S. PCR cloning and heterologous expression of chitinase gene of endophytic Streptomyces aureofaciens CMUAcl30 //J. Gen. Appl. Microbiol. 2004, No. 50. - P. 177-182.

215. Taga M., Bassler B. Chemical communication among bacteria // PNAS.- 2003, No.100. P.14549-14554. •

216. Telford, G., Wheeler, D., Williams, P., et al. The Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing signal molecule N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone has immunomodulatory activity // Infect. Immun. 1998, No. 66. - P. 36-42.

217. Thomas L.V., Wimpenny J.W. Investigation of the effect of combined variation in temperature, pH, and NaCl concentration on nisin inhibition of Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus // Appl. Environ. Microbiol. 1996, No.62. - P. 2006-2012.

218. Thomson N.R., Crow M.A., McGowan SJ. et al. Biosynthesis of carbapenem antibiotic and prodigiosin pigment in Serratia is under quorum sensing control // Mol. Microbiol. 2000, No.36. - P. 539-556.

219. Tjamos E., Papavizas G., Cook R. Biological Control of Plant Diseases: Progress and Challenges for the Future / New York-London. Springer. 1992. - 492p.

220. Tomas M., Juarez S., Bru E.," Wiese B. et al. Influence of pH, temperature and culture media- on the growth and bacteriocin production by vaginal Lactobacillus salivarius CRL 1328 // J. Appl. Microbiol. 2002, No.93. - P. 714-724.

221. Uguen P., Hamelin J., Le Pennec J., Blanco C. Influence of Osmolarity and the Presence of an Osmoprotectant on Lactococcus lactis Growth and Bacteriocin Production // Appl. Environ. Microbiol. 1999, Vol. 65, No. 1. -P. 291-293.

222. Ulhoa C.J., Peberdy J.F. Regulation of chitinase synthesis in Trichoderma harzianum // J. Gen. Microbiol. 1991, No.137. - P. 2163-2169.

223. Vandenbergh P.A. Lactic acid bacteria, their metabolic products and interference with microbial growth // FEMS Microbiol. Rev. 1993, No. 12. -P.224-238.

224. Vasseur V., Arigoni F., Andersen H., et al. Isolation and characterization of Aphanocladium album chitinase-overproducing mutants // J. Gen. Microbiol. 1990, No.136. - P. 2561-2567.

225. Vaughan A., Eijsink V.G.H., O'Sullivan T.F. et al. An analysis of bacteriocins produced by lactic acid bacteria isolated from malted barley // J. Appl. Microbiol. 2001, No91. - P. 131-138.

226. Visick K. L. Layers of signaling in a bacterium-host association // J. Bacteriol. 2005, No. 187. - P. 3603-3606.

227. Visick K. L., Fuqua C. Decoding microbial chatter: cell-cell communication in bacteria // J, Bacteriol. 2005, No. 187. - P. 5507-5519.

228. Wang S. L., Chang W. T. Purification and characterization of two bifunctional chitinase/lysozymes extracellulary produced by Pseudomonas aeruginosa K-187 in a shrimp and crab shell powder medium. // Appl. Environ. Microbiol. 1997,V. 63. - P. 380-386.

229. Watanabe Т., Kanai R., Kawase Т., et. al. Family 19 chitinases of Streptomyces species: characterization and distribution. // Microbiology. -1999, V. 145.-P. 3353-3363.

230. Welch M., Todd D.E., Whitehead N.A. et al. N-Acyl homoserine lactone binding to the CarR receptor determines quorum-sensing speci.city in Erwinia // EMBO J. 2000, No. 19. - P. 631 -641:

231. Whitehead N. et al. Quorum-sensing in Gram-negative bacteria // FEMS Microbiol. Rev. 2001, No.25. - P. 365-404.

232. Whitehead N. et al. Production of acyl-homoserine lactone quorum-sensing signals by Gram-negative plant-associated bacteria // Mol. Plant-Microbe Interact. 2003, No. 11. - P. 1119-1129.

233. Wilson M., Lindow S. Ecological similarity and coexistence of epiphytic ice-nucleating (Ice+) Pseudomonas syringae strains and non-nucleating (Ice)) biological control agent // Appl. Environ. Microbiol. 1994, No.60. - P. 3128-3137.

234. Winkowski K., Ludescher R, Montville T.J. Physiochemical characterization of the nisin-membrane interaction with liposomes derived from Listeria monocytogenes.// Appl. Environ. Microbiol. 1996, No.62. -P.323-327.

235. Wirth S. J., Wolf G. A. Dye-labelled substrates for the assay and detection of chitinase and lysozyme activity // J. Microbiol. Methods. 1990, No. 12. - P. 197-205.

236. Withers H.L., Nordstrom K. (1998) Quorum-sensing acts at initiation of chromosomal replication in Escherichia coli // PNAS. 1998, No.95. - P. 15694-15699.

237. Yan L., Boyd K., Adams D., Burgess J. Biofilm-Specific Cross-Species Induction of Antimicrobial Compounds in Bacilli // Appl. Environ. Microbiol. 2003, Vol. 69, No. 7. - P. 3719-3727. .

238. Zamfir M., Callewaert R., Cornea P., De Vuyst L. Production kinetics of acidophilin 801, a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus IBB 801 // FEMS Microbiol. Lett. 2000, No. 190. - P.305-308.

239. Zeilinger S., Galhaup C., Payer' K. et al. Chitinase gene expression during mycoparasitic interaction of Trichoderma harzianum with its host // Fungal Genet Biol. 1999, 26(2). - P. 131-40.

240. Zeilinger S., Omann M. Trichoderma Biocontrol: Signal Transduction Pathways Involved in Host Sensing and Mycoparasitism // Gene Regulation and Systems Biology. 2007, No.l. - P. 227-234.

241. Zhu J., Beaber J., More W., et al. Analogs of the autoinducer 3-oxooctanoyl-homoserine lactone strongly inhibit activity of the TraR protein of Agrobacterium tumefaciens // J. Bacteriol. 1998, No. 180. - P. 5398-5405.

Информация о работе

Семёнов, Александр Васильевич
кандидата биологических наук
Оренбург, 2009
ВАК 03.00.07

Диссертация

Характеристика антагонистической активности бактерий при межмикробных взаимодействиях - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы