ОБРАЗОВНИЕ СУЛЬФДОВ ЖЕЛЕЗА DESULFOVIBRIO SP. AY5 ПРИКУЛЬТИВИРОВАНИИ В БИОРЕАКТОРЕ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНЫХ PH

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1 Общая характеристика сульфатредуцирующих бактерий 11
1.1.1 Разнообразие СРБ 13
1.1.2 Распространение СРБ 14
1.1.3 1.1.3Микробиом человека 15
1.3 Роль СРБ в кишечнике человека 17
1.4 Роль СРБ в кишечнике людей с расстройством аутистического спектра 19
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 21
2.1 Объект исследования 21
2.2 Культивирование сульфатредуцирующих бактерий 23
2.2.1 Приготовление основной питательной среды и добавок к ней 24
2.2.2 Внесение добавок в среду Видделя 26
2.2.3 Приготовление добавок к биореактору 27
2.3 Микроскопирование 28
2.4 Определение числа клеток 29
2.5 Осаждение крупных частиц сульфидов металлов 29
2.6 Определение сероводорода (H2S) по Пахмайру 31
2.7 Приготовление посуды для эксперимента 31
2.8 Методика отбора проб из биореактора 31
2.9 Рентгенофазовый анализ 32
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 35
ВЫВОДЫ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 37
ПРИЛОЖЕНИЕ 40

Купить

Физиология микроорганизмов изучает жизнедеятельность бактерий, их метаболизм, питание, рост и размножение, а также взаимодействие бактерий с окружающей средой. В настоящее время не вызывает сомнений влияние микробиома на здоровье и жизнедеятельность человека. Человеческий организм - это сложное симбиотическое сообщество многочисленных эукариотических и прокариотических клеток, вирусов и архибактерий, слаженно работающих в конкретной среде. Дисбаланс данной системы приводит вначале к изменениям в физиологических функциях и реакциях организма, а затем и к развитию разнообразных заболеваний.
В 70-ых годах прошлого столетия, были открыты первые сульфатредуцирующих бактерии, выделенные из ЖКТ человека, а также было показано, что в целом сульфатредуцирующие бактерии, являются частью нормальной микрофлоры человека (Мооге et al, 1976).
Литературные данные свидетельствуют о повышенной концентрации СРБ, относящихся к роду Desulfovibrio, в кишечнике пациентов, страдающих расстройством аутистического спектра (РАС) (Mezzelani1, Landinil, 2015). Иммунный статус людей, страдающих этим заболеванием, втрое ниже, чем у здоровых людей. Более того было замечено, что у этих больных в организме наблюдался дефицит железа (Rebecca Lane, 2015).
В современной литературе обсуждается не только цитотоксическое, но и возможное канцерогенное действие H2S, образуемого сульфатредуцирующими микроорганизмами (Attene-Ramos et al., 2006). Кроме того, имеются данные о положительном воздействии сероводорода на здоровье человека. (Carbonero et al., 2012). Являясь сигнальной молекулы наряду с NO и CO в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) (Linden et al., 2010; Wang et al., 2010), сероводород оказывает положительное влияние на вазорелаксацию, а также противовоспалительное действие в различных тканях млекопитающих (Kumara, 2010).
Тем не менее, деятельность CPБ, присутствующих в организме человека, может быть потенциальной причиной воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта, включая язвенный колит, вызванный избыточным количеством сероводорода (Zinkevich and Beech, 2000; Loubinoux et al., 2002).
Мы считаем, что важным аспектом жизнедеятельности СРБ в кишечнике может быть не только негативное воздействие за счет образования H2S, но и за счет переведения ионов металлов, прежде всего, железа, в нерастворимые сульфиды. Химически высокореакционный сероводород реагирует с доступными ионами металлов с образованием сульфидов металлов, обладающих чрезвычайно низкой константой растворимости, тем самым вызывая дефицит доступных металлов в организме. Процесс образования сульфидов металлов под действием СРБ хорошо известен для природных экосистем и используется в биотехнологиях очистки от металлов. До сих пор никто не обращал внимания на возможность протекания аналогичных реакций в кишечнике человека и животных.
Изучение процессов жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий, полученных непосредственно из микробиома человека, поможет внести ясность о возможном негативном влиянии СРБ на людей с РАС. Именно поэтому важно до конца понять значение и функции СРБ для организма человека, страдающего этим заболеванием.
Целью данной работы явилось изучить образовние сульфдов железа штаммом Desulfovibrio зр. AY 5, выделенного из пациентов с расстройством аутистического спектра, при его культивировании в биореакторе в условиях различных рН.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1) Получить биогенные сульфиды железа образованные Desulfovibrio зр. AY 5 при непрерывном культивировании на разных значениях рН;
2) Изучить минералогический состав образованных сульфидов железа;
3) Определить концентрацию продуцируемого H2S, а так же количество клеток Desulfovibrio зр. AY 5 при культивировании на разных значениях рН.
• Объектом исследования является штамм бактерий Desulfovibrio зр. AY 5
• Предметом исследования являются физиологические характеристики бактерии
Desulfovibrio зр. AY 5.
Автор выражает благодарность научному руководителю зав. кафедрой физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета д-ру биологических наук, профессору O. В. Карначук за возможность выполнять исследования на высоком методологическом уровне. Автор глубоко признателен Бухтияровой П. А. и Анциферову Д. В. за помощь при проведении экспериментов и предоставленный штамм.

Купить