Середовище для підтримання тривалої біолюмінесценції бактерій photobacterium phosphoreum imb b-7071, що використовуються в біосенсорних пристроях для оцінки екологічних ризиків

Реферат: Середовище для підтримання тривалої біолюмінесценції бактерій Photobacterium phosphoreum IMB В-7071, що використовуються в біосенсорних пристроях для оцінки екологічних ризиків складається з екзополісахариду (ЕПС) мікробного походження ксантану і екзополісахаридполіакриламіду (ЕПАА) в комбінації і розчину хлориду натрію. UA 114282 U (12) UA 114282 U UA 114282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до біотехнології і мікробіології та стосується середовища для підтримання біолюмінесценції бактерій виду Photobacterium phosphoreum, які характеризуються чутливістю до дії неіонізуючого електромагнітного випромінювання (ЕМВ) у широкому частотному діапазоні [1]. Ключовим параметром виступає інтенсивність люмінесценції, яка обумовлює високу чутливість і швидкість реакції-відповіді на різноманітні впливи та залежіть від фізіологічного стану люмінесцентних бактерій. Тому край важливим є отримання середовища для підвищення тривалості і стабільності високої люмінесцентної активності бактерій P. phosphoreum. Для отримання біомаси цих бактерій використовують складні поживні середовища, до вмісту яких входять такі компоненти як пептон, дріжджовий екстракт, рибні та м'ясні витяжки та ін. [2]. Недоліком таких поживних середовищ є складність їх виготовлення і відносно висока вартість компонентів. З літературних джерел [3] відомо, що для культивування бактерій P. phosphoreum використовують напівсинтетичне рідке поживне середовище наступного складу, (г на 1 л дистильованої води): NaCl-30,0; КН2РО4 • 2Н2О - 2,1; Na2HPO4-5,3; MgSO4 • 7Н2О – 0,1; (NH4)2HPO4-0,5; пептон - 5,0; дріжджовий екстракт - 1,0; гліцерин - 3,0 мл; рН 7,6. Але як видно з тих самих літературних джерел, тривалість люмінесценції становить близько 100 годин, що є недостатнім для застосування в біосенсорних пристроях. Однією з необхідних вимог до якості люмінесцентних бактеріальних сенсорів є іх здатність зберігати високу інтенсивність світіння протягом тривалого часу. Зміна компонентного складу середовища для люмінесцентних мікроорганізмів може бути дієвим прийомом управління тривалістю світіння бактерій. На сьогодні відомий спосіб використання ЕПС природного походження при приготуванні поживних середовищ [4], в якому показана його доцільність і ефективність. Дані ЕПС є високомолекулярними екзогенними продуктами біосинтезу мікроорганізмів, що мають ряд переваг порівняно з хімічними аналогами: стійкість до механічної деструкції, температури і низьких значень рН, нетоксичність і біодеградабельність. Задача корисної моделі є розробка та здешевлення рідкого середовища, яке б забезпечувало тривалу і високу люмінесценцію бактерій Photobacterium phosphoreum. Поставлена задача вирішується тим, що середовище для підтримання тривалої біолюмінесценції мікроорганізмів складається з ЕПАА та ЕПС ксантану в комбінації 7:3 і 3 % розчину хлориду натрію. Отриману композицію стерилізують при 0,5 атм протягом 30 хв. після чого вона представляє собою стерильну рідину у готовій до вживання формі. Приклад 1 Застосування композиції ксантану та ЕПАА, як компонентів поживного середовища для збільшення тривалості бактеріальной люмінесценції. Як посівний матеріал в роботі використовували суспензію добової культури люмінесцентних бактерій P. phosphoreum 1MB В-7071. В стерильні флакони вносили різні суміші ксантану та ЕПАА і бактеріальну суспензію в співвідношенні 1:1. Після перемішування залишали на культивування при температурі +4 °C. Після спостереження за люмінесценцією зразків найкращий термін тривалості люмінесценції становив 30 діб для суміші ЕПАА і ксантану (70 %+30 %). У інших композиціях цей показник складав меншу величину, (таблиця 1). Таблиця 1 Тривалість світіння бактерій при культивуванні на різних за складом гелях ЕПАА Середня тривалість світіння, доба суміш ЕПАА і ксантану (70 %+30 %) 17 30 суміш ЕПАА і ксантану 1 % ЕПС ксантан (30 %+70 %) 21 14 45 50 Приклад 2 Застосування різних концентрацій композицій ЕПАА і ЕПС ксантану (7:3) для збільшення тривалості бактеріальной люмінесценції. В стерильні флакони вносили різні різних концентрацій ЕПС і бактеріальну суспензію добової культури люмінесцентних бактерій P. phosphor'вит 1MB В-7071 в співвідношенні 1:1. 1 UA 114282 U Після перемішування залишали на культивування при температурі +4 °C. Після спостереження за люмінесценцією зразків найкращий термін тривалості люмінесценції становив 28 діб для діапазону концентрацій композиції ЕПАА і ксантану від 2 % до 4 % (таблиця 2). Таблиця 2 Тривалість світіння бактерій при культивовані на різних концентраціях композицій ЕПАА і ксантану Показник Середня тривалість світіння, доба 1% 2% 3% 4% 8% 21 28 28 28 14 5 10 15 Література: 1. Патент на корисну модель № 96184 Україна, C12R 1/01, С12 N1/20. Штам бактерій Photobacterium phosphoreum Sq3 1MB B-7071 як тест-культура для визначення біологічної дії електромагнітного випромінювання / О.М. Громозова, A.M. Кацев, І.О. Грецький, Л.Б. Зелена, B.C. Підгорський. - Опубл.26.01.2015, Бюл.№2 2. Светящиеся бактерии / Гительзон И.И., Родичева Е.К., Медведева СЕ. и др…, Новосибирск: Наука, 1984, 279с. 3. Куц В.В., Исмаилов А.Д. Физиологические и эмиссионые характеристики PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM из Белого моря. // Микробиология. - 2009. - 78, №5.С.612-617 4. Патент на винахід UA 60348 С2 C12N1/20 Композиція для інокуляції насіння бобових рослин на основі бульбочкових бактерій та липкогена ЕПАА опубл. 15.10.2003, Бюл. №10. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Середовище для підтримання тривалої біолюмінесценції бактерій Photobacterium phosphoreum IMB В-7071, що використовуються в біосенсорних пристроях для оцінки екологічних ризиків, яке відрізняється тим, що складається з екзополісахариду (ЕПС) мікробного походження ксантану і екзополісахаридполіакриламіду (ЕПАА) в комбінації 3:7 і 3 % розчину хлориду натрію. 25 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2