Возможности криоконсервирования коллекционных штаммов актиномицетов Streptomyces lucensis и streptomyces violaceus – продуцентов ингибиторов гликозидаз

Исследовано влияние длительного низкотемпературного хранения (-80 и -150 °С) на свойства коллекционных штаммов актиномицетов Streptomyces lucensis ВКПМ Ас-1743 и Streptomyces violaceus ВКПМ Ас-1734 – продуцентов ингибиторов гликозидаз. Определен титр (КОЕ в 1 см3 исходного инокулята) и ингибиторная активность штаммов по отношению к панкреатической α-амилазе в растворах, полученных при культивировании Streptomyces на гидролизате кукурузного крахмала. Установлен высокий (91–100 %) уровень выживаемости Streptomyces после хранения при температурах -80 и -150 °C c применением 15 %-го раствора глицерина в качестве криопротектора. Выявлено, что штамм Streptomyces violaceus наиболее устойчив к условиям длительного хранения при низких температурах. Он полностью сохранил ингибиторную активность после хранения при температурах -80 и -150 °С. Максимальный уровень активности ингибитора панкреатической α-амилазы у штамма Streptomyces violaceus отмечается на 1-е сутки рекультивирования и составляет (2250±200) ИЕ/см3 , у Streptomyces lucensis ВКПМ Ас-1743 – на 3-и сутки рекультивирования и достигает значения 3660±200 ИЕ/см3 после хранения при температуре -80 °С. Исследуемые штаммы Streptomyces являются пигменто-образующими. Наиболее интенсивное пигментообразование отмечено при культивировании штамма Streptomyces violaceus, хранившегося при -150 °С. Проведенные исследования показали, что криоконсервация штаммов актиномицетов Streptomyces violaceus и Streptomyces lucensis при температурах -80 и -150 °С с применением 15 %-го раствора глицерина в качестве криопротектора обеспечивает высокую (107 –108 ) степень выживаемости клеток и сохранение их ингибиторной активности на высоком уровне. Экспериментальные данные свидетельствуют о перспективности метода низкотемпературного хранения для коллекционных культур Streptomyces lucensis и Streptomyces violaceus.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Савкина О.А., Терновской Г.В., Локачук М.Н., Павловская Е.Н., Сафронова В.И. Криоконсервация – перспективный метод хранения промышленно ценных штаммов молочнокислых бактерий и дрожжей // Сельскохозяйственная биология. 2014. N 4. С. 112–119. https://doi.org/10.15387/agrobiology.2014.4.112rus

2. Чукпарова А.У. Оценка сохранения жизнеспособности штаммов микроорганизмов при низкотемпературной консервации // Биологически активные вещества микроорганизмов: прошлое, настоящее, будущее: материалы Всероссийского симпозиума с международным участием (Москва, 27–29 января 2011 г.). М.: МАКС Пресс, 2011. С. 131.

3. Filippova S.N., Surgucheva N.A., Gal'chenko V.F. Long-term storage of collection cultures of actinobacteria // Microbiology. 2012. Vol. 81. N 5. P. 630–637.https://doi.org/10.1134/S00262617120 50062

4. Синева О.Н., Куликова Н.Г., Филиппова С.Н., Терехова Л.П. Хранение культур актинобактерий – представителей родов Streptomyces и Nonomuraea методом низкотемпературной консервации // Антибиотики и химиотерапия. 2014. Т. 59. N 11-12. С. 11–15.

5. ПохиленкоВ.Д.,Баранов А.М., Детушев К.В. Методы длительного хранения коллекционных культур микроорганизмов и тенденции развития // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. 2009. N 4 (12). С. 99–121.

6. Образование микроорганизмами пигментов и ароматических веществ. Cвечение микробов // Студопедия [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.su/6_31038_obrazovanie-mikroorganizmami-pigmentov-i-aromaticheskih-veshche stv-svechenie-mikrobov.html (05.07.2019).

7. Цуцаева А.А., Ананьина А.Е., Балыбердина Л.М., Степанюк Л.В., Павленко Н.В. Опыт долгосрочного хранения промышленных штаммов микроорганизмов // Микробиология. 2008. Т. 77. N 5. С. 696–700.

8. Каменских Т.Н., Калашникова Е.А., Ившина И.Б. Особенности криоконсервации алканотрофных актинобактерий рода Rhodococcus // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2010. Вып. 1 (1). С. 15–20.

9. Sharova N.Yu. Amylase inhibitors from Streptomyces lucensis VKPM Ac-1743 and Streptomyces violaceus VKPM Ac-1734 // Applied Biochemistry and Microbiology. 2015. Vol. 51. Issue 1. P. 58–63. https://doi.org/10.1134/S0003683815010159

10. Пат. № 2346042, Российская Федерация, МПК С12N 9/24,. С12N 1/20, C12R 1/465. Штамм актиномицета Streptomyces violaceus – продуцент ингибитора гликозидаз / Н.Ю. Шарова, Т.А. Никифорова, Т.А. Позднякова; заявитель и патентообладатель ГУ ВНИИПАКК. № 2006138251/13; заявл. 30.10.2006; опубл. 10.02.2009. Бюл. № 4.

11. Пат. № 2355755, Российская Федерация‚ МПК C12N 1/20, С12N 9/24, C12N 9/26. Штамм актиномицета Streptomyces lucensis – продуцент ингибитора гликозидаз / Н.Ю. Шарова, Т.А. Позднякова, О.А. Ходкевич; заявитель и патентообладатель ГУ ВНИИПАКК. № 2008101164/13; заявл. 09.01.2008; опубл. 20.05.2009, Бюл. N 14.

12. Сафронова В.И., Тихонович И.А. Организация авторизованного долгосрочного хранения полезных микроорганизмов сельскохо-зяйственного назначения в ведомственной коллекции Россельхозакадемии // Сельскохозяйственная биология. 2012. Т. 47. N 3. С. 32–36. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2012.3.32rus

13. PrintsevaA.A.,SharovaN.Y.,Vybornova T.V., Manzhieva B.S. Features of low-temperature storage of streptomyces strains – producers of glycosidaz inhibitors // Food sistems. 2019. Vol. 2. N 1. P. 20-22. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019- 2-1-20-22

14. Sharova NYu, Vybornova TV, Printseva AA, Manzhieva BS. The properties of the conidia of strains of the actinomycete Streptomyces lucensis and Streptomyces violaceus during storage at low temperatures // Food systems. 2018. Vol. 1. N 3. P. 27–32. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2018- 1-3-27-32

15. Выборнова Т.В., Шарова Н.Ю., Принцева А.А. Исследование влияния низких температур на сохранение жизнеспособности штаммов Streptomyces в процессе хранения // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. N 3. С. 41–49. https://doi.org/10.21603/2074-9414- 2018-3-34-40

16. Sharova N.Y. Biosynthesis of amylase inhibitor by Streptomycete cultures // Applied Biochemistry and Microbiology. 2016. Vol. 52. Issue 8. P. 723–732. https://doi.org/10.1134/S0003683816 08007X

17. Шарова Н.Ю., Ходкевич O.A., Позднякова Т.А. Культурально-морфологические и физиолого-биохимические свойства новых штаммов актиномицетов – продуцентов ингибиторов гликозидаз // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. N 3. С. 74–76.

18. V. Palanichamy, Aachhari Hundet, Bhaskar Mitra, Narayana Reddy. Optimization of cultivation parameters for growth and pigment production by Streptomyces spp. isolated from marine sediment and rhizosphere soil // International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences. 2011. Vol. 1. Issue 3. P. 158–170.

19. Danevčič T., Boric M., Stopar D. Microbial Ecophysiology of Vibrio ruber // Food Technology and Biotechnology. 2014. Vol. 52. N 2. P. 198–203.

20. Rama Thakur, Vibhuti Rai. Isolation and Biochemical characterization of thermophilic Streptomyces from soil of Raipur District of Chhattisgarh, India // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2011. Vol. 2. Issue 4. P. 795–808.

21. Mohanasrinivasan V., Sriramkalyan P., Ipsita N., Devi C.S. Selvarajan E., Suganthi V., et al. Fermentative production of extracellular pigment from Streptomyces coelicolor MSIS1 // Research journal of biotechnology. 2013. Vol. 8. Issue 4. P. 30–40.