poster: "Aktywność metaboliczna Clostridium

Aktywność metaboliczna Clostridium bifermentans w warunkach mikroaerofilnych
Katarzyna Leja, Kamila Myszka, Mariola Olkowicz, Katarzyna Czaczyk
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności
WSTĘP
WYNIKI
Pojawienie się tlenu cząsteczkowego w atmosferze ziemskiej dwa miliardy lat
1) Profil metaboliczny izolatów środowiskowych Cl. bifermentans w zależności
od warunków hodowli
temu, jako konsekwencji rozwoju bakterii fotosyntetyzujących, spowodowało
szczep
zmiany ewolucyjne w metabolizmie bakterii beztlenowych. Zmiany te nie
sprzyjały
jednak
istnieniu
organizmów
bezwzględnie
beztlenowych
Cl. bifermentans
w środowisku naturalnym, gdzie nie ma możliwości uniknięcia oddziaływań
371
z tlenem atmosferycznym ani ochrony komórek przed szkodliwym działaniem
Cl. bifermentans
produktów jego degradacji. Organizmy bezwzględnie beztlenowe nie tylko nie
374
Cl. bifermentans
są zdolne do pozyskiwania energii z oddychania tlenowego, ale także nie są
376
w stanie przeżyć obecności tlenu na poziomie atmosferycznym przez dłuższy
Cl. bifermentans
czas. Jednakże, reaktywne formy tlenu powstają nawet, gdy mikroorganizmy
535
hodowane są w warunkach bezwzględnie beztlenowych, dlatego też
Cl. bifermentans
większość
bezwzględnych
beztlenowców
wykształciło
537
mechanizmy
Cl. bifermentans
chroniące komórki przed ich szkodliwym działaniem.
540
CEL PRACY
Celem
pracy
było
aktywności
zbadanie
metabolicznej
Cl. bifermentans
izolatów
541
środowiskowych Clostridium bifermentans w warunkach mikroaerofilnych
Cl. bifermentans
i porównanie z aktywnością metaboliczną wykazywaną w warunkach
543
bezwzględnie beztlenowych.
Cl. bifermentans
MATERIAŁY I METODY BADAŃ
546
Izolaty środowiskowe Cl. bifermentans hodowano na zmodyfikowanym
Cl. bifermentans
podłożu
PY (wg.
Biebl
i
Spöer,
2002)
w
warunkach
549
bezwzględnie
źródło izolacji
LA
FA
AA
SA
Et
[g/l]
[g/l]
[g/l]
[g/l]
[g/l]
mikroaerofilne
8.19
1.94
3.81
6.20
nw
beztlenowe
8.00
2.03
3.66
6.44
nw
mikroaerofilne
8.67
2.34
3.73
0.20
0.49
beztlenowe
8.71
2.30
3.74
0,22
0.55
mikroaerofilne
6.66
1.36
3.04
1.73
0.44
beztlenowe
6.70
1.39
3.01
1.77
0.51
mikroaerofilne
6.66
1.66
2.04
0.69
0.84
beztlenowe
6.62
1.62
2.11
0.59
0.81
mikroaerofilne
6.16
1.94
3.80
0.22
1.00
beztlenowe
6.21
1.88
3.76
0.25
0.96
mikroaerofilne
11.29
1.77
2.17
0.28
nw
beztlenowe
11.22
1.81
2.12
0.32
nw
mikroaerofilne
10.96
nw
1.67
1.03
nw
beztlenowe
11.02
nw
1.72
0.98
nw
mikroaerofilne
11.34
2.33
5.23
1.09
1.93
beztlenowe
11.38
2.41
5.21
1.11
1.90
mikroaerofilne
10.80
nw
1.00
0.13
0.52
beztlenowe
10.77
nw
0.97
0.15
0.50
mikroaerofilne
7.17
1.76
2.65
nw
1.73
beztlenowe
7.20
1.71
2.49
nw
1.77
warunki hodowli
obornik
obornik
obornik
gleba leśna
gleba leśna
gleba leśna
gleba leśna
gleba leśna
gleba leśna
gleba leśna
LA – kwas mlekowy; FA – kwas mrówkowy; AA – kwas octowy; SA – kwas bursztynowy; Et – etanol; nw – nie wykryto
2)Potencjał oksydoredukcyjny wybranych szczepów w zależności od warunków
beztlenowych oraz z mikronatlenianiem.
hodowli
szczep
1)
warunki hodowli
potencjał
oksydoredukcyjny
mikroaerofilne
5699,67
beztlenowe
5705,67
48h
mikroaerofilne
beztlenowe
72h
mikroaerofilne
beztlenowe
3004,68
3768,21
1196,76
1345,92
czas trwania
hodowli
24 h
za pomocą chromatografii cieczowej określono
Cl. bifermentans 371
profil metaboliczny badanych szczepów w obu
wariantach hodowlanych
168
24 h
2)
48h
Cl. bifermentans 374
72h
za pomocą cytometru przepływowego zmierzono
168
potencjał oksydoredukcyjny komórek bakterii
hodowanych w obu warunkach
24 h
48h
Cl. bifermentans 376
72h
3)
168
mikroaerofilne
beztlenowe
mikroaerofilne
beztlenowe
mikroaerofilne
beztlenowe
0,00
0,00
3120,00
4497,00
mikroaerofilne
beztlenowe
849,85
985,53
mikroaerofilne
beztlenowe
mikroaerofilne
beztlenowe
0,00
0,00
2784,33
2566,00
mikroaerofilne
beztlenowe
mikroaerofilne
beztlenowe
mikroaerofilne
beztlenowe
1957,85
1498,57
1905,00
2008,00
794,87
694,60
0,00
0,00
3) Analiza proteomiczna
za pomocą techniki LC-MS-MS/MS wykonano
Analiza białek, przeprowadzona za pomocą spektrometrii mas,
analizę białek w komórkach badanych bakterii
wykazała
obecność
enzymu
dysmutazy
ponadtlenkowej
u wszystkich badanych izolatów Cl. bifermentans.
Ryc. Dysmutaza ponadtlenkowa
WNIOSKI
Bakterie Cl. bifermentans wytworzyły mechanizmy obronne przeciwko szkodliwemu działaniu reaktywnych form tlenu. Świadczą o tym niewielkie różnice w profilu
metabolicznym między hodowlą mikroaerofilną a beztlenową oraz nieznaczne różnice potencjału oksydoredukcyjnego komórek hodowanych w obu warunkach. Wnioski te
zostały potwierdzone poprzez detekcję w komórkach bakterii enzymu dysmutazy ponadtlenkowej, która neutralizuje anionorodnik ponadtlenkowy (O2)·–
.
.