Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ БАКТЕРИЙ ИЗ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА АНТАРКТИДЫ

Работа №67865
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы48
Год сдачи2018
Стоимость4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 12
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Значение мониторинга окружающей среды 7
1.1.1 Роль микробиологического мониторинга Антарктиды в изучении
изменений климата Земли 8
1.2 Особенности Антарктиды как экологической системы 10
1.3. Механизмы адаптации микроорганизмов к низким температурам в Антарктиде 11
1.4 Бактериальное разнообразие Антарктики 12
1.5 Санитарно-эпидемиологический мониторинг на территории
Антарктиды 16
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 21
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 21
2.1 Выделение и культивирование штаммов бактерий 21
2.2 Идентификация культур 23
2.2.1 Метод Масс-Спектрометрии 23
2.2.2 Молекулярно-генетическая идентификация бактерий 23
2.3 Выделение ДНК 24
2.4 Реакция амплификации 24
2.5 Электрофорез в агарозном геле 25
2.6 Секвенирование и анализ 16S рРНК 25
2.7 Определение чувствительности к антибиотикам 25
2.8 Характеристика адгезивности штаммов Streptococcus pneumoniae 26
2.9 Статобработка 26
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 27
3.1 Выделение и характеристика изолятов из различных образцов антарктического грунта и культуральные признаки выделенных штаммов 27
3.2 Идентификация изолятов с помощью Масс-Спектрометрии 32
3.3 Молекулярно-генетическая идентификация изолятов бактерий,
выделенных из грунтов Антарктиды 35
3.4 Определение чувствительности к антибиотикам некоторых изолятов
бактерий 36
3.5 Сравнительный анализ адгезии штаммов Streptococcus pneumoniae,
выделенных от больных и из внешней среды 37
ВЫВОДЫ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 41

Антарктида - это уникальное место на нашей планете с экстремальным климатом. Однако в последние десятилетия территория Антарктиды все больше изменяется под воздействием антропогенной деятельности. В последние годы Антарктида стала доступна и популярна среди туристов, что приводит к изменению аборигенной микрофлоры [Панин с соавт., 2015]. Известно, что экстремальный климат Антарктиды оказывает
неблагоприятное воздействие на устойчивость иммунитета человека к различным бактериальным инфекциям. Особенно хорошо это выражено во время полярной ночи, когда имеет место быть серьезный дефицит ультрафиолета и витаминов. Существуют исследования, показывающие снижение иммуноглобулинов в крови и ослабление активности иммунных клеток у полярников. Описаны случаи выделения условно-патогенных микроорганизмов из окружающей среды Антарктиды [Горбунов с соавт., 2009]. На станции «Новолазаревская» описывается вспышка диареи у сотрудников, зимовавших на тот момент там. Возбудителя инфекции удалось идентифицировать, это оказались представители рода Klebsiella. Важнейшей целью является идентификация микроорганизма с определением и изучением источников заражения. Психротрофные микроорганизмы вполне могут вызывать природно-очаговые инфекции. К ним относят такие роды как Citrobacter, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Listeria и Yersinia. Поэтому так важно изучать эпидемиологические аспекты, источники и резервуары возбудителей [Сбойчаков с соавт., 2014].
Исследования микрофлоры Антарктиды начались относительно недавно: в 1955 году была произведена первая антарктическая экспедиция, что можно назвать началом микробиологического мониторинга. С тех пор экспедиции на Антарктиду проводятся регулярно и ведется забор проб для анализа микробиологического состава грунта, воды и воздуха [Покровский, 1994].
Изучение микробиологических проб позволяет не только выявить новые психрофильные и патогенные штаммы бактерий и, в перспективе, улучшить санитарно-эпидемиологический контроль на базах, но также проследить за изменением скорости распространения бактерий и их устойчивости к факторам внешней среды. Также микробиологический мониторинг может предсказывать изменения в окружающей среде из-за глобального потепления, так как микроорганизмы первыми реагируют на изменение климата. Поскольку такие факторы как температура и влажность окружающей среды влияют на рост и размножение микроорганизмов, их изменения могут быть использованы в прогностических целях микробиологического мониторинга [Panin et al., 2013].
Целью работы является выделение и характеристика патогенных и условно-патогенных бактерий в образцах грунта на территории Российских полярных станций в Антарктиде.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1) Выделение изолятов из различных образцов антарктического грунта и их характеристика.
2) Идентификация выделенных штаммов с помощью технологии Maldi-tof и секвенирования 16S рРНК.
3) Исследование на чувствительность к антибиотикам изолятов бактерий.
4) Сравнительный анализ адгезии штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от больных и из внешней среды.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


Выводы:
1) Из различных образцов антарктического грунта выделили 39 изолятов бактерий, 22 из которых имели грамположительный морфотип, а 17 - грамотрицательный морфотип. 22 изолята представлены бактериями кокковидной, а 17 изолятов имели палочковидную форму. При использовании NEFERMtest 24 N удалось идентифицировать 4 изолята: 2 штамма Pseudomonas putida, Eikenella corrodens и Pleisiomonas shigelloides.
2) С помощью технологии Maldi-tof удалось идентифицировать 33 изолята. Больше всего было представителей филы Firmicutes (45%, 17 изолятов). 39% (15 изолятов) относились к Proteobacteria, а 16% (6 изолятов) - Actinobacteria. 6 видов Streptococcus (S. oralis, S.pneumonia, S. salivarius, S. sanguines, S. parasanguinis) вызывали а-гемолиз на кровяном агаре, два вида Staphylococcus epidermidis - 0-гемолиз.
3) Анализ антибиотикорезистентности 3 штаммов показал, что все изоляты устойчивы к стрептомицину. Staphylococcus epidermidis и Rotia mucilaginosa так же устойчивы к амоксиклаву и пенициллину. Штамм S. epidermidis устойчив к азитромицину. Все штаммы были чувствительны к имипенему и оксацаллину. Клинический изолят R. mucilaginosa оказался мультирезистентным.
4) Сравнительная характеристика адгезивных свойств показала, что штамм Streptococcus pneumoniae, выделенный из грунта Антарктиды, обладал способностью адгезировать на поверхности клеток буккального эпителия, хотя его адгезивность была ниже в 3.2 раза в сравнении с клиническим изолятом S. pneumoniae.



1) Абакумов, Е.В. Почвы Антарктиды [Текст] / Е.В. Абакумов, В.А. Крыленков // СПб Природа. 2011. - С. 58-62.
2) Белов, А.Б. Эколого-эпидемиологическая систематика инфекционных болезней [Текст] / А.Б. Белов, П.И. Огарков // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2009. - Т.74. - С. 49-53.
3) Белов, А.Б. Биологическое разнообразие возбудителей инфекционных болезней и эпидемический процесс [Текст] / А.Б. Белов, П.И. Огарков // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2010. - Т.67. - С. 53-57.
4) Бухарин, О.В. Механизмы выживания бактерий [Текст] / О.В. Бухарин, А. Л. Гинцбург, Ю. М. Романова, Г. И. Эль-Регистан. // М. - Медицина, 2005. - 367 с. - ISBN 5-870985-089-6.
5) Горбунов, Г.А. Изучение механизмов взаимного влияния орнитофауны и антропогенного воздействия в районах размещения объектов Российской антарктической экспедиции в условиях прибрежной Антарктиды [Текст] / Г.А. Горбунов, А.Л. Панин, Ш.Б. Тешебаев // Инфекции, обусловленные иерсиниями: материалы II Всероссийской науч.- практ. конф. с междунар. участием. - СПб.: НИИЭМ им. Л. Пастера, 2006. - С. 63-64.
6) Горбунов, Г. А. Медицинское обеспечение Российской антарктической экспедиции [Текст] / Г.А. Горбунов, В. Ф. Козак, В. П. Клопов, Ю. И. Сенкевич, В. А. Крыленков. - СПб.: ГУААНИИ, 2009. - Т.65. - С. 55¬64.
7) Долгих, А.В. Разнообразие почвы и почвоподобных тел в оазисе Холмы Тала (Восточная Антарктида) [Текст] / А.В. Долгих, Н. С. Мергелов, А. В. Лупачев, С. В. Горячкин // Мониторинг состояния природной среды Антарктики и обеспечение деятельности национальных экспедиций: материалы I Междунар. науч. - практ. конф. (к. п. Нарочь, 26-29 мая 2014 г.). - Минск: Экоперспектива, 2014. - Т.35. - С. 78-83.
8) Дусмухамедов, Н.С. Идентификация и биологическая характеристика штаммов психрофильных бактерий, выделенных при диарее полярников и из воды озёр Антарктиды [Текст] / Н.С. Дусмухамедов, Р. Ю. Ташпулатов, В. М. Бондаренко, Н. А. Переверзев // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 1978. - Т.67. - С. 55-59.
9) Егоров, И.Я. Эпидемиологический надзор за особо опасными и природно-очаговыми инфекциями в условиях Крайнего Севера [Текст] / Под ред. И.Я. Егорова, А.С Марамовича, А.Д. Ботвинкина - Якутск: Кудук, 2000. - Т.74. - 248с.
10) Елкин И.П. Дизентерия (эпидемиология и профилактика) [Текст] / И.П. Елкин, О.А. Крашенинников. -М.: Медицина, 1975. - Т.14. - С.419-423.
11) Еровиченков А.А. Диарея путешественников [Текст]/ А.А. Еровиченков // Инфекц. болезни. - 2009. -Т. 7 - С. 54-58.
12) Зуева, Л.П. Эпидемиология [Текст] / Л.П. Зуева, Яфаев Р.Х. - СПб.: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2006.- 496 с. - ISBN 978-5-8114-1180-1.
13) Кашнер, Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях [Текст] / Д. Кашнер - М.: Мир - 1982.- Т.47. - С.41-47.
14) Кирцидели, И.Ю. Разнообразие и ферментативная активность
микромицетов из слаборазвитых почв Береговой Антарктики [Текст] / И.Ю. Кирцидели, Д.Ю. Власов, Е.В. Абакумов // Микология и фитопатология. - 2010. - Т. 44. - С. 387-397.
15) Криволуцкий, Д. А. Микроартроподы почв в оперении птиц Антарктики [Текст] / Д. А. Криволуцкий, Н.В. Лебедева, М. В. Гаврило // Доклады академии наук. 2004. - Т. 397. - С. 845-848.
16) Киселёва, Б.С. О выделении бактерий трибы Klebsielleae при диарее у полярников [Текст] / Б.С. Киселёва // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии 1978. - T. 12. - С. 49-52.
17) Литвин, В.Ю. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий [Текст] / В.Ю. Литвин - М.: Фармус-Принт, 1997. - Т. 397. - С. 845-848.
18) Литвин, В.Ю. Природная очаговость болезней: развитие концепции к исходу века [Tекст]/ В.Ю. Литвин, Э.И. Коренберг // Паразитология. - 1999 - Т.84. - С. 179-191.
19) Литвин, В.Ю. Сапронозы и природная очаговость болезней [Текст]/
B. Ю. Литвин, Г.П. Сомов, В.И. Пушкарева // Актуальные проблемы природной очаговости болезней. Национальные приоритеты России. Омск, 2009 - Т.57. - С.11-12.
20) Лукин, В.В. Советские и Российские Антарктические экспедиции в цифрах и фактах [Текст] / В.В. Лукин, Н.А. Корнилов, Н.К. Дмитриев // - СПб ГУААНИИ 2006. - Т.68. - 455 с.
21) Львов, Д.К. Арбовирусы и арбовирусные инфекции / Д.К. Львов, С.М. Клименко, С.Я. Гайдамович [Текст] // - М. Медицина, 1989. - Т.74. -
C. 419-423.
22) Матусов, А.Л. Условия жизни и состояние здоровья участников полярных экспедиций [Текст] / А.Л. Матусов - Л.: Гидрометеоиздат, 1979- Т.78. - С.49-53.
23) Одум, Ю. Экология [Текст] / Ю. Одум - М.: Мир, 1986. - Т. 1. - C.328- 376 с.
24) Павловский, Е.Н. Учение о природной очаговости трансмиссивных болезней [Текст] / Е.Н. Павловский // Журн. общей биологии, 1946. - Т.
7. - C.38-47.
25) Панин, А.Л. Контроль санитарного состояния станций Российской антарктической экспедиции [Текст] / А.Л. Панин // Материалы 50 Сезонной Российской антарктической экспедиции. Т. 2, ч. III. - Работа научных отрядов и групп (отв. Мартьянов В.Л.). - СПб.: ГУААНИИ, 2005. - Т.4. - С. 427-462.
26) Панин, А.Л. Изучение механизмов взаимного влияния орнитофауны и антропогенного воздействия в районах размещения объектов Российской антарктической экспедиции (Факультативная программа) [Текст] / А.Л. Панин // Материалы 50 Сезонной Российской антарктической экспедиции. Т. 2, ч. III. - Работа научных отрядов и групп (отв. Мартьянов В.Л.). - СПб.: ГУААНИИ, 2005. - Т.8. - С. 463-487.
27) Панин, А.Л. Организация микробиологического мониторинга в
системе санитарно-эпидемиологического надзора за психрофильными микроорганизмами в районах расположения Российской антарктической экспедиции [Текст] / А.Л. Панин // Военно-морская и радиационная гигиена: традиции, инновации, перспективы: материалы Юбил. науч. - практ. конф., посвященной 70-летию кафедры ВМРГ ВМедА им. С.М. Кирова. - СПб. 2010. - Т.48. - С. 166-169.
28) Панин, А.Л. Микробиологический мониторинг на антарктических станциях России: ретроспективный взгляд в будущее [Текст] / А.Л. Панин, А. Б. Белов, Л. А. Краева, В. Н. Болехан, Н. Г. Владимирова, А. Е. Гончаров, Д. Ю. Власов, Ш. Б. Тешебаев, А. Н. Шаров, А. В. Толстиков// Профилактическая и клиническая медицина. - 2012. . - Т.78. - С.70-75.
29) Панин, А.Л. Микробиологический мониторинг иерсиний как основа санитарно-эпидемиологического надзора за иерсиниозами в организованных коллективах [Текст] / А.Л. Панин, А. Б. Белов, Н. Г. Владимирова, А. Е. Гончаров, Д. Ю. Власов, Ш. Б. Тешебаев, А. Н. Шаров, А. В. Толстиков // Инфекция и иммунитет. - 2013. - Т.48. - С. 217-228.
30) Панин, А.Л. Цианобактериальные маты как объекты мониторинга антарктических экосистем [Текст] / А.Л. Панин, А. Б. Белов, В. Н. Болехан, А. Е. Гончаров, Д. Ю. Власов, Ш. Б. Тешебаев, А. Н. Шаров, А. В. Толстиков // Вестн. СПбГУ. - 2013- Т.5. - С. 3-11.
31) Панин, А.Л. Роль микробиологического мониторинга территории прибрежной Антарктиды в изучении глобального изменения климата Земли [Текст] / А.Л. Панин, А. Б. Белов, Л. А. Краева, Д. Ю. Власов, Ш.
Б. Тешебаев, А. Н. Шаров, А. В. Толстиков // Мониторинг состояния природной среды Антарктики и обеспечение деятельности национальных экспедиций: материалы I Междунар. науч. - практ. конф. (к. п. Нарочь, 26-29 мая 2014 г.). - Минск: Экоперспектива, 2014. - С. 209-215.
32) Покровский В.И. Бактериальная дизентерия [Текст] / В.И.
Покровский, Н.Д. Ющук. - М.: Медицина, 1994. - T.65. - 256 с.
33) Покровский В.И. Глобализация и эпидемический процесс [Текст] / В.И. Покровский, Н.И. Брико // Эпидемиология и инфекц. болезни. - 2010. - T 4. - С. 4-10.
34) Самышев, Э.З. Биологические и токсикологические предикторы потепления климата в Антарктике [Текст] / Э.З. Самышев // Мониторинг состояния природной среды Антарктики и обеспечение деятельности национальных экспедиций: материалы I Междунар. науч.
- практ. конф. (к. п. Нарочь, 26 - 29 мая 2014 г.). - Минск:
Экоперспектива, 2014. - С. 224-231.
35) Сбойчаков, В.Б., Природноочаговые инфекции шестого континента: ретроспективный взгляд в будущее [Текст] / В.Б. Сбойчаков, А.Л. Панин, А.Б. Белов // Журн. Национальные приоритеты России, 2014. - T13 - С. 29-33.
36) Сомов, Г.П. Психрофильность патогенных бактерий [Текст] / Г.П. Сомов, Т.Н. Варвашевич, Н.Ф. Тимченко. - Новосибирск: Наука, 1991.
- T.28. - 204 с.
37) Сомова, Л.М. Ультраструктура патогенных бактерий в разных экологических условиях [Текст] / Л.М. Сомова, Л.С. Бузолева, Н.Г. Плехова; под ред. Н.Н. Беседновой. - Владивосток: Медицина ДВ, 2009. - T.65. - 200 с.
38) Софронова, О.Н., Изоляция культур возбудителя псевдотуберкулёза и кишечного иерсиниоза из органов серых крыс в г. Якутске [Текст] / О.Н. Софронова // Вопросы региональной гигиены, санитарии, эпидемиологии и медицинской экологии: материалы науч.-практ. конферен. , Якутск, 24-25 сентября 2009 г.. - С. 313-316.
39) Степанова, Р.И., О роли водного фактора в проблеме острых кишечных инфекций [Текст] / Р.И. Степанова // Вопросы региональной гигиены, санитарии, эпидемиологии и медицинской экологии: материалы научно-практической конференции , Якутск, 24-25 сентября 2009 г.). - С. 243-245.
40) Ташпулатов, Р. Ю. Изучение морфологических и биологических свойств облигатных и факультативных психрофильных бактерий, выделенных в условиях Антарктиды [Текст] / Р.Ю. Ташпулатов, Бондаренко В.М., Дусмухамедов Н.С. // Антарктика. - М.: Наука, 1981. - T.20. - С. 169-182.
41) Терских, В.И. Сапронозы (о болезнях людей и животных, вызываемых микробами, способными размножаться вне организма во внешней среде, являющейся для них местом обитания) [Текст] / В.И. Терских // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 1958. - T
8. - С. 118-122.
42) Тешебаев, Ш.Б. Использование ПЦР для выявления иерсиний в районе размещения объекта Российской антарктической экспедиции [Текст] / Ш.Б. Тешебаев, А.Е. Гончаров, Д. Ю. Власов, Ш. Б. Тешебаев, А. Н. Шаров, А. В. Толстиков // Генодиагностика инфекционных болезней: материалы VI Всероссийской науч. - практ. конф. с междунар. участием. Т. II. - М., 2007.- С. 163-164.
43) Тешебаев, Ш.Б. Работы сезонной экологической группы (отряда) в 56 Российской антарктической экспедиции по исследованию химических и санитарно-бактериологических характеристик антропогенного воздействия на окружающую среду в районах прибрежной Антарктиды [Текст] / Ш.Б. Тешебаев, А.Л. Панин, Е.Д. Добротина // Материалы 56 Сезонной РАЭ. Т. 2, ч. III. - Работа научных отрядов и групп (отв. Кучин В.И.). - СПб.: ГУААНИИ, 2011. - С. 63-87.
44) Belzile C. Bio-optical characteristics of the snow, ice andwater column of a perennially ice-covered lake in the high Arctic [Text] / Vincent W.F., Gibson J.A.E. // Can. J. Fish. Aquat. Sci. -2001. - V.58. - P.2405-2418.
45) Bowman J.P. Diversity and community structure withinanoxic sediment from marine salinity meromictic lakes and a coastal meromictic marinebasin, Vestfold Hills, Eastern Antarctica [Text] / Rea S.M., McCammon S.A. //Environ. Microbiol. - 2000. - V.2. - P.227-237.
46) Bonnedah, J. In Search of Human - associated Bacterial Pathogens in Antarctic Wildlife: Report from Six Penguin Colonies Regularly Visited by Tourists [Text] / J. Bonnedahl // AMBIO: A Journal of the Human Environment. - 2005. - Vol. 34. P. 430-432.
47) Brambilla E., 16S rDNA diversity of cultured and uncultured prokaryotes of a mat sample from Lake Fryxell, McMurdo Dry Valleys, Antarctica [Text] / Hippe H., Hagelstein A // Extremophiles - 2001. - V.5 - P.23-33.
48) Christner B.C., Molecular identification of Bacteria and Eukaryainhabiting an Antarctic cryoconite hole [Text] / Kvitko B.H. II, Reeve J.N. //Extremophiles. - 2003. - V.7. - P.177-183.
49) De la Torre J.R., Microbial diversity of crypto endolithic communities from the McMurdo Dry Valleys, Antarctica [Text] / Goebel B.M., Friedmann E.I. //Appl. Environ. Microbiol. - 2003.- V.69. - P.3858-3867
50) Giichiro, O. Meeting on Antarctic medical research in 2004 [Text] / O. Giichiro, W. Kentaro // Antarctic Record. - 2005. - V. 49. - P. 128-132.
51) Poma, H. R. Towards a rational strategy for monitoring of microbiological quality of ambient waters [Text] / H.R. Poma, D. Gutierrez Cacciabue, B. Garce, E. Gonzo,V. Rajal // Sci. Total Environ. - 2012. - N 433. - P. 98-109.
52) Tison, D.L. Growth of Legionella pneumophila in association with blue-green algae (cyano-bacteria) [Text] / D.L. Tison, D.H. Pope, W.B. Cherry // Appl. Environm. Microbiol. - 1980. - V. 39, N 2. - P. 456-459.
53) Tison, D.L. Legionella in aquatic habitats in the mount saint helens blast zone [Text] / D.L. Tison, J.A. Baross, R.J. Seidler // Curr. Microbiol. - 1983. - V. 9, N 6. - P. 345-348.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!


Подобные работы


© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.