Preview

Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология

Расширенный поиск

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОНИТЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОНА ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ КЛЕТОК LACTOBACILLUSACIDOPHILUS

https://doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-2-69-76

Полный текст:

Аннотация

Исследована возможность использования нанонитей поливинилпирролидона (PVP) для иммобилизации клеток Lactobacillus аcidophilus штамма 317/402 Ep. n. v. «НАРИНЭ ААА». В эксперименте апробировано два варианта нанонитей (PVPI и PVPII) диаметром 200 - 300 нм, полученных методом электроспинининга. Первый вариант - это нанонити чистого высокомолекулярного поливинилпирролидона, в нитях второго варианта присутствовал еще и оксид цинка. В установке для электроспиннинга использован шприцевого насос «NE-300» и источник высокого напряжения «ИНВР-30/5» для создания электрическое поле напряженностью 1,8 кВ/см. Эффективность иммобилизации поливинилпирролидоном учитывали по состоянию и морфологии клеток ацидофильных лактобактерий, изменению скорости роста и степени рН культуральной среды. Установлено, что в присутствии PVP происходит увеличение размера колоний лактобактерий до 0,34 см, а количество жизнеспособных клеток изменяется от 4,1´ 107 КОЕ/мл (PVP II) до 7,4 ´ 108 КОЕ/мл (PVPI). Модификация PVP оксидом цинка стимулирует кислотоустойчивость пробиотических бактерий и вызывает формирование стойкой биопленки из экзогенных метаболитов. С помощью сканирующего электронного микроскопа установлен неоднородный характер экзометаболитного матрикса, состоящего преимущественно из экстрацеллюлярных волокон, временно удерживаемых на поверхности клеток бактерий. Полученные результаты подтверждают перспективность использования нанонитей PVP и их модификаций для оптимизации технологии иммобилизации пробиотиков.

Об авторах

О. Я. Березина
Петрозаводский государственный университет
Россия


Н. П. Маркова
Петрозаводский государственный университет
Россия


А. В. Семенов
Петрозаводский государственный университет
Россия


Н. А. Сидорова
Петрозаводский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Blecher L., Lorenz D.H., Lowd H.L., Wood A.S., Wyman D.P. Polyvinylpyrrolidone // Davidson RL (ed) Handbook of water-soluble gums and resins. McGraw-Hill. 1980. New York. Р. 211-217.

2. Hong Y., Legge R.L., Zhang S., Chen P. Effect of amino acid sequence and pH on nanofiber formation of self-assembling peptides EAK16-II and EAK16-IV // Biomacromolecules.2003. V.4. N 5. Р. 1433-1442.

3. Ma P.X., Zhang R. Synthetic nano-scale fibrous extracellular matrix // J. of Biomedical Materials Research. 1999. V.46, N.1, pp 60-72.

4. Ellison C.J., Phatak A., Giles D.W. et. al. Melt blown nanofibers: Fiber diameter distributions and onset of fiber breakup // Polymer. 2007. Vol. 48. N.20. P. 6180-6187.

5. Doshi J., Reneker D.H. Electrospinning process and applications of electrospun fibers // J. of Electrostatics.1995. V.35. N.23. P. 151-160.

6. Li D., Wang Y., Xia, Y. Electrospinning nanofibers as uniaxially aligned arrays and layer-by-layer stacked films //Advanced Materials. 2004. V.16. N.4. P. 361-366.

7. Xue Y., Wang H., Yu D., Feng L., Dai L., Wang X., Lin T. Superhydrophobic electrospun POSS-PMMA copolymer fibers with highly ordered nanofibrillar and surface structures // Chemical Communications. 2009. N.42. P. 6418-6420.

8. Fang J., Wang H., Niu H., Lin T. et al. Evolution of fiber morphology during electrospinning //J. of Applied Polymer Science. 2010. V.118, N.5. P. 2553-2561.

9. Milosavljevic V., Jelinkova P., Jimenez A.- M., Moulick A. et. al. Alternative Synthesis Route of Biocompatible Polyvinylpyrrolidone Nanoparticles and Their Effect on Pathogenic Microorganisms // Mol. Pharmaceutics. 2017. N 14 (1). P. 221-233.

10. Zhao Y., Hu X., Li Z., Wang F., Xia Y. et al. Use of polyvinylpyrrolidone-iodine solution for sterilisation and preservation improves mechanical properties and osteogenesis of allografts // Scientiphic Reports. 2016. N 6. P. 107-113. DOI:10.1038/srep38669.

11. Sriwilaijaroen N., Wilairat P. et. аl. Mechanisms of the action of povidone-iodine against human and avian influenza A viruses: its effects on hemagglutination and sialidase activities // Virol. J. 2009. V.6. P. 132-144. DOI: 10.1186/1743-422X-6-124.

12. Pyar H., Peh K. K. Enteric coating of granules containing the probiotic Lactobacillus acidophilus // Acta Pharm. 2014. Jun; 64(2). P. 247-256.

13. Stummera S., Salar-Behzadia S., Ungera Frank M., Oelzantb S., Penningcelmut M., Viernsteina Н. Application of shellac for the development of probiotic formulations // Food Research International. 2009. N 43 (2010). P. 1312-1320.


Для цитирования:


Березина О.Я., Маркова Н.П., Семенов А.В., Сидорова Н.А. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОНИТЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОНА ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ КЛЕТОК LACTOBACILLUSACIDOPHILUS. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018;8(2):69-76. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-2-69-76

For citation:


Berezina O.Y., Markova N.P., Semenov A.V., Sidorova N.A. THE USE OF NANOFILAMENTS BASED ON POLYVINYLPYRROLIDONE FOR THE IMMOBILIZATION OF LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS CELLS. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2018;8(2):69-76. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-2-69-76

Просмотров: 8


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)