veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2019-1-28-58-62veterinary-403Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGYКУЛЬТУРАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШТАММОВ BACILLUS SUBTILISCULTURAL MORPHOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF BACILLUS SUBTILIS STRAINSРусалеевВ. С.RusaleyevV. S.

Ученый секретарь, доктор ветеринарных наук, профессор

Владимир

Academic Secretary, Doctor of Science (Veterinary Medicine), Professor

Vladimir

rusaleev@arriah.ruПрунтоваО. В.PruntovaО. V.

Главный эксперт, доктор биологических наук, профессор

Владимир

Chief Expert, Doctor of Science (Biology), Professor

Vladimir

pruntova@arriah.ruВасильевД. А.VasilyevD. A.

Заведующий кафедрой, доктор биологических наук

Ульяновск

Head of Chair, Doctor of Science (Biology)

Ulyanovsk

dav_ul@mail.ruФГБУ «ВНИИЗЖ», г. ВладимирРоссияFGBI "ARRIAH", VladimirRussian FederationФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»РоссияFSFHEI “Ulyanovsk State Agrarian University named after P. A. Stolypin”Russian Federation201901042019015862Copyright © Русалеев В.С., Прунтова О.В., Васильев Д.А., 20192019Русалеев В.С., Прунтова О.В., Васильев Д.А.Rusaleyev V.S., Pruntova О.V., Vasilyev D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/403

В ветеринарной практике в течение последних 20 лет наблюдают снижение лечебного действия некоторых препаратов на основе живых лакто- и бифидобактерий, что стимулирует ученых к поиску новых микроорганизмов, обладающих пробиотическими свойствами. Много исследований в этом плане посвящено Bacillus subtilis, которая широко распространена в природе и непатогенна для животных и людей. Представлены результаты изучения биологических свойств и антагонистической активности Bacillus subtilis, которое было проведено с целью отработки методических подходов к выявлению штаммов с максимальной антагонистической активностью относительно некоторых видов условно-патогенных микроорганизмов и их дальнейшего использования в качестве пробиотических препаратов. По культурально-морфологическим и биохимическим характеристикам изученные штаммы бактерий соответствовали видовым признакам Bacillus subtilis и для белых мышей были непатогенны. Эксперименты показали, что получение споровой биомассы возможно как в жидкой, так и на плотной питательных средах. В методическом плане наработка споровой биомассы в жидкой питательной среде более предпочтительна. Проведенные исследования выявили неоднородность спор при выходе их из состояния анабиоза, которая зависела от сроков хранения исходных спор посевного материала. Быстрее из состояния анабиоза выходили споровые культуры, хранившиеся до одного года. Установлено, что процесс спорообразования эффективнее проходит в условиях аэрации культуры кислородом, также выявлено стимулирующее влияние культуральной жидкости из лаг-фазы на процесс прорастания спор Bacillus subtilis. В результате проведенных экспериментов установлена антагонистическая активность штаммов Bacillus subtilis по отношению к кишечной палочке, сальмонеллам и стафилококку. Зона торможения роста этих культур составляла от 15 до 20 мм. Изученные штаммы Bacillus subtilis могут быть предложены для использования в качестве пробиотиков.

A decrease in therapeutic effect of some live lacto- and bifdobacteria-based drugs for veterinary use has been observed for the last 20 years that urges scientists to search for new microorganisms possessing probiotic properties. Many studies in this feld are focused on Bacillus subtilis that is widespread in the environment and non-pathogenic for animals and humans. Results of tests of Bacillus subtilis for its biological properties and antagonistic activity aimed at optimization of methodical approaches for detection of strain with the highest antagonistic effect on some opportunistic microorganisms and their further use as probiotics are described. Cultural morphological and biochemical characteristics of the tested strains conformed to the species characteristics of Bacillus subtilis. Tested strains were nonpathogenic for white mice. Tests showed that spore biomass could be prepared both in liquid and on solid nutrient media. Methodically, spore biomass preparation in liquid nutrient medium is preferable. The tests showed that spores emerged from anabiosis non-uniformly and it depended on original seed spore storage period. Spore cultures stored less than one year emerged from anabiosis more quickly. It was found that the spores formed more readily when the cultures were aerated with oxygen as well as that lag-phase culture medium had a stimulating effect on Bacillus subtilis spore germination. Bacillus subtilis strains were found to have antagonistic effect on Escherichia coli, Salmonella and Staphylococcus. Area of growth inhibition of the said bacteria was 15–20 mm. Tested Bacillus subtilis strains could be proposed for use as probiotics.

пробиотикиBacillus subtilisкультурально-морфологические свойствабиохимические свойстваспорообразованиеантагонистическая активностьprobiotics Bacillus subtiliscultural and morphological propertiesbiochemical propertiesspore formationantagonistic activityReferencesНовое поколение пробиотических препаратов кормового назначения / Н. А. Ушакова, Р. В. Некрасов, В. Г. Правдин [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 1. – С. 184–192. – URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29324.New generation of feed probiotics [Novoe pokolenie probioticheskih preparatov kormovogo naznacheniya]. N. А. Ushakova, R. V. Nekrasov, V. G. Pravdin [et al.]. Fundamental Research. 2012; 1: 184–192; URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29324 (in Russian).Похиленко В. Д., Перелыгин В. В. Пробиотики на основе спорообразующих бактерий и их безопасность // Химическая и биологическая безопасность. – 2007. – № 2–3 (32–33). – С. 20–41.Pokhilenko V. D., Perelygin V. V. Spore-forming bacteria-based probiotics and their safety [Probiotiki na osnove sporoobrazuyushchih bakterij i ih bezopasnost’]. Himicheskaya i biologicheskaya bezopasnost’. 2007; 2–3 (32–33): 20–41 (in Russian).Пробиотики на основе бактерий рода Bacillus в птицеводстве / Н. В. Феоктистова, А. М. Марданова, Г. Ф. Хадиева, М. Р. Шарипова // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. – 2017. – Т. 159, № 1. – С. 85–107.Probiotics based on Bacillus spp. bacteria in poultry industry [Probiotiki na osnove bakterij roda Bacillus v pticevodstve]. N. V. Feoktistova, А. М. Mardanova, G. F. Khadiyeva, М. R. Sharipova. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki. 2017; 159 (1): 85–107 (in Russian).Пронин С. В. Роль молекулярного кислорода и энергетического метаболизма в начале прорастания спор Bacillus cereus // Микробиология. – 1987. – Т. 56, № 4. – С. 558–563.Pronin S. V. Role of molecular oxygen and energy metabolism at the onset stage of Bacillus cereus spore germination [Rol’ molekulyarnogo kisloroda i ehnergeticheskogo metabolizma v nachale prorastaniya spor Bacillus cereus]. Microbiology. 1987; 56 (4): 558–563 (in Russian).Способ изготовления вакцины против сибирской язвы животных: пат. 2095409 Российская Федерация МПК C12N1/20; C12N3/00; A61K39/07; C12N1/20; C12R1:07 / В. А. Гаврилов, Ю. В. Числов, Л. Ф. Николайчук; ГНУ ВНИИВВиМ Россельхозакадемии. – № 95111037/13; заявл. 27.06.95; опубл. 10.11.97.Method for preparation of vaccine against anthrax in animals [Sposob izgotovleniya vakciny protiv sibirskoj yazvy zhivotnyh]: pat. 2095409 Russian Federation МPK C12N1/20; C12N3/00; A61K39/07; C12N1/20; C12R1:07. V. А. Gavrilov, Yu. V. Chislov, L. F. Nickolaychuk; SSI “VNIIVMiM” of the Russian Agricultural Academy. No. 95111037/13; applic. 27.06.95; published on 10.11.97 (in Russian).Hosoi T., Kiuchi K. Natto – a food made by fermenting cooked soybeans with Bacillus subtilis (natto) // Handbook of Fermented Functional Foods / ed. E. R. Farnworth. – Boca Raton: CRC Press, 2003. – P. 227–250.Hosoi T., Kiuchi K. Natto – a food made by fermenting cooked soybeans with Bacillus subtilis (natto). Handbook of Fermented Functional Foods. ed. E. R. Farnworth. Boca Raton: CRC Press, 2003: 227–250.Patel R., DuPont H. L. New approaches for bacteriotherapy: Prebiotics, new generation probiotics, and synbiotics // Clin. Infect. Dis. – 2015. – Vol. 60, Suppl. 2. – P. S108–S121; DOI: 10.1093/cid/civ177.Patel R., DuPont H. L. New approaches for bacteriotherapy: Prebiotics, new generation probiotics, and synbiotics. Clin. Infect. Dis. 2015; 60 (Suppl. 2): S108–S121; DOI: 10.1093/cid/civ177.Supplemental effects of probiotic Bacillus subtilis fmbJ on growth performance, antioxidant capacity, and meat quality of broiler chickens / K. Bai, Q. Huang, J. Zhang [et al.] // Poult. Sci. – 2017. – Vol. 96 (1). – Р. 74–82; DOI: 10.3382/ps/pew246.Supplemental effects of probiotic Bacillus subtilis fmbJ on growth performance, antioxidant capacity, and meat quality of broiler chickens. K. Bai, Q. Huang, J. Zhang [et al.]. Poult. Sci. 2017; 96 (1): 74–82; DOI: 10.3382/ps/pew246.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.