аспирант ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ, младший научный сотрудник сектора молекулярной биологии ИЭВСиДВ,
р.п. Краснообск, Новосибирская обл.
младший научный сотрудник сектора молекулярной биологии ИЭВСиДВ,
р.п. Краснообск, Новосибирская обл.
кандидат биологических наук, заведующий сектором молекулярной биологии ИЭВСиДВ,
р.п. Краснообск, Новосибирская обл.
кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник сектора молекулярной биологии ИЭВСиДВ,
р.п. Краснообск, Новосибирская обл.
кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник лаборатории болезней молоднякаИЭВСиДВ,
р. п. Краснообск, Новосибирская обл.
доктор ветеринарных наук, доцент кафедры эпизоотологии и микробиологии,
г. Новосибирск,
Настоящее исследование посвящено изучению влияния условий культивирования на рост и формирование биопленок культурой Pseudomonas aeruginosa. В связи с высокой частотой встречаемости инфекционных заболеваний, вызванных P. aeruginosa, а также устойчивостью синегнойной палочки, в особенности из-за способности образовывать биопленки, данная тема не теряет актуальности. В работе проанализировали влияние на феномен биопленкообразования таких характеристик, как используемая для посева фаза роста культуры (логарифмическая, стационарная), объем среды для выращивания (0,2 и 1,0 мл) и концентрация питательных веществ (жидкие питательные среды, разведенные до концентраций 50; 25; 12,5 и 6%) в объеме культивирования. Проведенные исследования показали, что на образование биопленок оказывает влияние совокупность всех перечисленных параметров. Установлено, что определяющим фактором в формировании биопленок являлась фаза роста бактерий, в которой функционировала культура синегнойной палочки перед инокуляцией. При посеве P. aeruginosa, пребывающей в стационарной фазе роста, образование биопленок нелинейно зависело от концентрации питательных веществ и общего их количества в объеме культивирования. Линейная зависимость образования биопленок от концентрации питательных веществ в среде культивирования была более выражена при посеве P. aeruginosa, находящейся в фазе логарифмического роста. Установлено, что при меньших концентрациях компонентов питательных сред различия в образовании биопленок были более заметны и имели статистическую значимость. Разбавление жидкой питательной среды в 2 раза не влияло на интенсивность формирования пленки, в то время как 4−8-кратное снижение концентрации питательных веществ в объеме культивирования 0,2 мл ингибировало образование биопленок. В объеме среды для культивирования, равном 1,0 мл, формирование биопленок было равномерным, а в объеме 0,2 мл статистически значимо снижалось при разведении питательной среды в 4 и 8 раз. Объем культивирования также имеет важное значение: так, выращенные в 0,2 мл питательной среды культуры при разных концентрациях питательных веществ формировали меньшее количество биопленок, чем микроорганизмы, культивируемые в объеме 1,0 мл. При этом при посеве P. aeruginosa, находящихся как в логарифмической, так и стационарной фазах роста, более выраженным было образование биопленок в лунках с большим объемом культивирования.
The purpose of the present study is to assess how cultivation conditions influence growth and formation of Pseudomonas aeruginosa biofilms. The topic is of great importance due to high incidence of P. aeruginosa-caused infections and P. aeruginosa resistance associated with its ability to form biofilms. The paper analyzes factors that influence biofilm formation, i.e.: growth phase used for inoculation (log, stationary), volume of the growth medium (0.2 and 1.0 ml) and concentration of nutrients (liquid nutrient media diluted to concentrations of 50; 25; 12.5 and 6%) in the cultivation volume. As the research demonstrates, all these factors influence biofilm formation; and a P. aeruginosa growth phase before inoculation is a determining factor in the biofilm formation. When P. aeruginosa is inoculated at a stationary phase, biofilm formation shows non-linear dependence on concentration of nutrients and on their total amount in the cultivation volume. The linear dependence of biofilm formation on concentration of nutrients in the culture medium is more pronounced, when P. aeruginosa is inoculated at a log phase. The study shows that lower concentrations of nutrient media components lead to more noticeable differences in biofilm formation, and such differences are statistically significant. Two-fold dilution of the liquid nutrient medium does not affect the intensity of biofilm formation; however, a 4 to 8-folddecrease in concentration of nutrients in 0.2 ml of cultivation volume in habited the biofilms formation. In 1.0 ml of the culture medium, the biofilm forms evenly, and in 0.2 ml of 4–8-fold dilution of nutrient medium it grows slower. The slow growth rate is statistically significant. The cultivation volume is also of great importance. For example, cultures grown in 0.2 ml of nutrient medium at different concentrations of nutrients formed fewer biofilms than microorganisms cultivated in 1.0 ml. At the same time, when inoculating P. aeruginosa both at log and stationary growth phases, biofilm formation is more pronounced in wells containing more cultivation volume.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.