Взаимовръзка между биофилмоoбразуващата способност и биологичната активност на щамове Bacillus subtilis

Иво Ганчев

Abstract: Оскъдни са сведенията за механизма на щамове Bacillus subtilis, позволяващ разпространението им в ризосферния слой на почвата и ролята му на биоконтролен агент. Настоящето изследване се съсредоточава върху биологичната активност на щамове B. subtilis 170 и168 към щам E. coli K-12. Образуваните биофилми от съвместното култивиране на щамове B. subtilis и E. coli K-12 са охарактеризирани с помощта на конфокално лазерно сканираща микроскопия. Формирането им от щамове B. subtilis представлява комплексен процес, включващ секрецията на сърфактин, антимикробен агент с липопептидна природа, или съпланцин или протеините на канибализма. За изясняване на значението на соевия протеин като индуктор на биосинтезата на съпланцин от щамове B. subtilis в настоящето изследване биофилмите бяха култивирани при различна концентрация, като ниската му концентрация не осигурява антимикробната активност на щамове B. subtilis 170 и 168 спрямо E. coli K-12 и води до образуване на биофилми с ниска стойност на биомасата върху повърхността от полистирен. Антибактериалната активност на щамове B. subtilis 170 и 168 срещу E. coli K-12 се определя чрез използване на статично култивиране на биофилми в 96-ямкови плаки. Въпреки че определените минимални инхибиторни концентрации са сравнително високи (20 μg.mL-1), нивата на съпланцин в полистиреновата повърхност, колонизирана от B. subtilis, вероятно са достатъчни за инхибиране на растежа на щам E. coli K-12 по време на биофилмобразуване. Резултатите от това изследване показват, че при колонизиране върху повърхността от полистирен щамовете B. subtilis 170 и 168 се характеризират със способността да формират биофилми в резултат на съвместното им култивиране с щам E. coli K-12 и секретиране на съпланцин, което се явява механизъм за защита на растенията срещу инфекцията от патогенни бактерии.

Keywords: B. subtilis; биоконтролен агент; биофилми; E. coli K-12

Date published: 2020-09-04