РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ FLAVOBACTERIUM PSYCHROPHILUM

Викторов Д.А.¹, Воротников А.П.², Парамонова Н.А.³, Васильев Д.А.⁴

¹кандидат биологических наук, старший научный сотрудник; ²студент; ³аспирант; ⁴доктор биологических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина», г. Ульяновск

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ FLAVOBACTERIUM PSYCHROPHILUM

Аннотация

В проделанной работе проведёно изучение основных биохимических свойств Flavobacterium psychrophilum, определены дифференциально-значимые признаки, выяснены температурные оптимумы культивирования названного микроорганизма. Полученные результаты позволяют сделать выводы о целесообразности введения определённых компонентов (лактозы, мочевины) в состав селективных и дифференциально-диагностических питательных сред для выделения и культивирования Flavobacterium psychrophilum.

Ключевые слова: Flavobacterium psychrophilum, флавобактериозы рыб, холодноводная болезнь рыб, микробиология, биотехнология, питательные среды, биохимические свойства, фенотипические признаки.

Viktorov D.A.¹, Vorotnikov A.P.², Paramonova N.A.³, Vasilyev D.A.⁴

¹Ph.D., Senior Scientist; ²student; ³graduate student; ⁴Sc.D., Professor, Ulyanovsk State Agricultural Academy name P,A, Stolypin, Ulyanovsk

RESULTS OF THE BIOCHEMICAL PROPERTIES OF FLAVOBACTERIUM PSYCHROPHILUM

Abstract

In the work we have studied the basic biochemical properties of Flavobacterium psychrophilum, have identified differentially noticeable symptoms, have found out the temperature optima of culturing of the microorganisms. The obtained results allow to make conclusions about the appropriateness of certain components (lactose, urea) in the selective and differential diagnostic culture media for the isolation and cultivation of Flavobacterium psychrophilum.

Keywords: Flavobacterium psychrophilum, fishs’ flavobakteriozis, coldwater fish’s disease, microbiology, biotechnology, сulture media, biochemical properties, phenotypic.

Введение

Поскольку Flavobacterium psychrophilum способны вызывать массовую гибель рыбы, исследование данного микроорганизма позволит уменьшить экономические потери, поднять качество рыбы и производимой из неё продукции. Наиболее широко холодноводная болезнь рыб распространена на Дальнем Востоке, где смертность рыб может достигать 70% в периоды, когда температура воды опускается до около 5 ºС [2].

F. psychrophilum – аэробная, грамотрицательная палочковидная бактерия, 2-5 мкм в длину, 0,3-0,5 мкм в диаметре, с округлыми или заостренными концами. Температурный оптимум роста находится в пределах 4-12 °С [5,4]. В лабораторных условиях выращивается при комнатной температуре (12-18 °С) [3]. На мясопептонном агаре образует колонии R-формы желтого цвета (от кремового до оранжевого) [5,6]. Широко распространены в почве и пресных водоёмах [5,4].

Цель и задачи

Целью исследования являлось определение биохимических свойств бактерий F. рsychrophilum.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования – штаммы F. рsychrophilum Fp 2, Fp 16, Fp 32, Fp 570, Fp 572, Fp 365, Fp 3008, полученные из музея кафедры микробиологии, вирусологии эпизоотологии и ветеринарно-санитарной экспертизы Ульяновской ГСХА им П.А.Столыпина.

Изучение биохимических свойств проводили путём культивирования посевов исследуемых штаммов на соответствующих средах Гисса с арабинозой, маннозой, лактозой, глюкозой, сахарозой, маннитом, сорбитом, адонитом, эскулином. Ферменты триптофандезаминидаза (образование индола), лизиндекарбоксилаза, орнитиндекарбоксилаза, аргининдегидролаза, нитратредуктаза, уреаза, а также ферментативную активность по отношению к цитрату натрия, ацетату натрия, образование H₂S определяли по методам, предложенным Васильевым Д.А. (1998). Параллельно проводили определение тех же биохимических свойств с применением экспресс-наборов производства НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера (г. Санкт-Петербург).

Посевы исследуемых штаммов F. рsychrophilum инкубировали при комнатной температуре. При необходимости дополнительное охлаждение посевов (до 10-15 °С) обеспечивалось применением хладоэлементов. При температуре 10-15 °С рост штаммов F. рsychrophilum отмечался через 24 часа культивирования.

Результаты и обсуждение

Результаты изучения биохимических свойств приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Биохимические свойства исследуемых штаммов F. psychrophilum

	Fp2	Fp16	Fp32	Fp570	Fp572	Fp365	Fp3008
Арабиноза	+	+	+	+	-	-	+/-
Манноза	+	-	+	+	-	+/-	-
Лактоза	+	+	+	+	+	+	+
Глюкоза	+	+	+	+	+	+	+
Сахароза	+/-	+	+	+	+/-	+/-	+/-
Маннит	+/-	+	+/-	+/-	+	+/-	+
Сорбит	+	+	+	-	-	+	+/-
Адонит	-	-	-	-	-	-	-
Эскулин	-	-	-	-	-	-	-
Триптофандезаминидаза	-	-	-	-	-	-	+/-
Лизиндекарбоксилаза	-	-	-	-	-	-	-
Орнитиндекарбоксилаза	-	-	-	-	-	-	-
Аргининдегидролаза	+	+	+/-	+	-	+	+
Нитратредуктаза	+	+	+	+/-	+	+	+/-
Уреаза	+	+	+	+	+	+	+
Цитрат натрия	-	+	+	-	+	-	+
Ацетат натрия	-	+	+	-	+/-	-	+
Индол	-	-	-	-	-	-	-

 

В результате проведённых исследований были выявлены наиболее значимые фенотипические признаки F. psihrophilum: способность утилизировать мочевину и лактозу. Мочевина (карбамид) угнетает рост некоторых микроорганизмов [1].

На основании полученных данных нами предлагается использовать мочевину в качестве ингибирующего компонента питательных сред для F.psychrophilum, а лактозу в качестве источника углеродного питания.

Кроме того, нами был установлен температурный оптимум роста F. psihrophilum, который составил 10-15 °С. При культивировании посевов в условиях термостата на 37 °С, рост полностью отсутствовал. При 28 °С рост отмечался лишь на трети сутки и только у трех из семи исследуемых штаммов.

Выводы

В ходе проведённых исследований были изучены биохимические свойства семи штаммов F. psihrophilum. На основании полученных данных нами предлагается использовать мочевину в качестве ингибирующего компонента питательных сред для F. psychrophilum, а лактозу в качестве источника углеродного питания. Температурный оптимум роста F. psihrophilum составил 10-15 °С.

Литература

1. Васильев Д.А. Учебно-методическое пособие по методам общей бактериологии / Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин, Н.М. Никишина – Ульяновск, 1998. – 151 с.
2. Намсараев Б.Б. Экология микроорганизмов экстремальных водных систем: учеб. пособие / Б.Б. Намсараев, Е.Ю. Аби-дуева, Е.В. Лаврентьева и др. – Улан-Удэ: Издательство Бурятского госуниверситета, 2008. – 94 с.
3. Парамонова, Н.А. Об актуальности и практической значимости изучения Flavobacterium psychrophilum / Н.А. Парамонова, Д.А. Викторов, Д.А. Васильев // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы IV международной научно-практической конференции, Ульяновск, 22-24 ноября 2012. – Т. 1. – С. 303-306.
4. Alvarez B. Development of genetic techniques for the psychrotrophic fish pathogen Flavobacterium psychrophilum./ Alvarez B, Secades P, McBride MJ, Guijarro JA// Appl Env Microbiol 2004, 70:581-587.
5. Bernardet J.F.Cutting a Gordian knot: emended classification and description of the genus Flavobacterium, emended description of the family Flavobacteriaceae, and proposal of Flavobacterium hydatis. /Bernardet J.F Segers P., Vancanneyt M., et al.// Int J Syst Bacteriol-1996.- 46:128-48.
6. Naoyuki Misaka1.Quantitative Detection of Viable Flavobacterium psychrophilum in Chum Salmon Oncorhynchus keta by Colony Blotting and Immunostaining. / Naoyuki Misaka1, Toyohiko Nishizawa and Mamoru Yoshimizu.// Fish Pathology-2008- 43 (3), 117–123.