“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
577
МИКРООРГАНИЗМЫ
-
ПРОДУЦЕНТЫ
БИОСУРФАКТАНТОВ
.
Алимова
*
Б
.
Х
.,
Пулатова
*
О
.
М
.,
Саидова
*
И
.,
Амирсаидова
*
Д
.
А
.,
Махсумханова
*
М
.
А
.
Бекмуродова
*
Г
.
А
.
Абдухалилова
**
Н
.
С
.,
Кариева
***
М
.,
Сайлиев
*
М
.
У
.
*
Институт
микробиологии
Академии
наук
Республики
Узбекистан
,
**
Фармацевтический
институт
образования
и
исследований
***
Ташкентский
фармацевтический
институт
г
.
Ташкент
,
Узбекистан
.
электронный
адрес
:
balimova@list.ru
https://doi.org/10.5281/zenodo.15579955
Аннотация
:
Проведен
скрининг
молочнокислых
бактерий
(
МКБ
),
бактерий
рода
Bacillus
и
дрожжей
рода
Rhodotorula, Geotrichum
и
Sa
сс
horomyces
–
на
способность
синтезировать
биосурфактантов
(
БС
).
С
использованием
классических
,
микробиологических
и
молекулярно
-
генетических
,
методов
установлена
видовая
принадлежность
штаммов
.
Подобраны
оптимальные
питательные
среды
для
биосинтеза
БС
.
Изучение
физико
-
химических
и
биологических
свойств
,
полученных
БС
штаммов
B. amyloliquefaciens
UzRSMMT- 413
и
B. licheniformis 9/2 UzRSMMT-396
показало
,
что
БС
стабильны
в
широком
диапазоне
рН
,
температуры
и
NaCl.
Установлена
антибактериальная
активность
БС
к
тест
культурам
B. cereus, E.coli, Ps.
а
eruginosa, C.albicants.
Впервые
с
использованием
раствора
БС
штамма
B. subtilis UzRSMMT- 413
получена
микроэмульсия
,
на
основе
которой
разработана
гелевая
лекарственная
форма
,
оценена
специфическая
активность
микроэмульсии
,
разработанной
на
основе
водного
раствора
куркумина
.
Ключевые
слова
:
микроорганизмы
,
скрининг
,
биосурфактанты
,
гликолипиды
,
поверхностно
-
активные
вещества
(
ПАВ
),
био
-
ПАВ
,
сточные
воды
,
антимикробная
активность
.
Annotatsiya:
BS ni sintez qilish qobiliyati uchun sut kislotasi bakteriyalari SKB,
Bacillus
avlodi bakteriyalari xamda
Rhodotorulla, Geotrichum
va
Sacchoromyces
avlodi achitqilari
vakillarida skriningi o'tkazildi. Klassik molekulyar genetik usullardan foydalanib, shtammlarning
turlari aniqlandi. BS biosintezi uchun optimal ozuqaviy muhit tanlangan. Olingan
B.
amyloliquefaciens UzRSMMT- 413
va
B.licheniformis 9/2 UzRSMMT-396
shtammlarining BS
ning fizik-kimyoviy va biologik xossalarini o‘rganish natijasida BS keng pH, harorat va NaCl
oralig‘ida barqaror ekanligini ko‘rsatdi.
B. cereus, E. coli, P
.
aeruginosa, C. albicans
test
shtammlariga nisbatan BS antibakterial faolligi aniqlangan. Birinchi marta BS
B. amyloliquefaciens
UzRSMMT- 413
shtammi eritmasidan foydalanib mikroemulsiya olindi, uning asosida gelning
dozalash shakli ishlab chiqildi va kurkuminning suvli eritmasi asosida ishlab chiqilgan
mikroemulsiyaning solishtirma faolligi baholandi.
Kalit so'zlar:
mikroorganizmlar, skrining, biosurfaktantlar, glikolipidlar, sirt faol moddalar
(sirt faol moddalar), bio-sirt faol moddalar, oqava suvlar, mikroblarga qarshi faollik.
Annotation:
Screening of ICD, bacteria of the genus
Bacillus
and yeasts of the genus
Rhodotorula, Geotrichum
and
Sacchoromyces
was carried out for the ability to synthesize BS. Using
classical molecular genetic methods, the species affiliation of the strains was established. Optimal
nutrient media for BS biosynthesis were selected. The study of the physicochemical and biological
properties of the obtained BS of the strains
B. amyloliquefaciens UzRSMMT-413
and
B.
licheniformis 9/2 UzRSMMT-396
showed that BS are stable in a wide range of pH, temperature and
NaCl. Antibacterial activity of BS to test cultures of
B. cereus, E. coli, Ps. aeruginosa, C. albicants
was established. For the first time, using a solution of the BS strain
B. amyloliquefaciens UzRSMMT-
413
, a microemulsion was obtained, on the basis of which a gel dosage form was developed, and the
specific activity of microemulsion developed on the basis of a aqueous solution of curcumin was
assessed
.
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
578
Key words:
microorganisms, screening, biosurfactants, glycolipids, surface-active
substances (surfactants), bio-surfactants, wastewater, antimicrobial activity.
Микроорганизмы
играют
важную
роль
в
бесчисленных
природных
процессах
,
они
предоставляют
,
так
называемые
«
экосистемные
услуги
»
и
являются
основой
окружающей
среды
,
жизни
и
деятельности
человека
.
Они
являются
продуцентами
целого
ряда
биологически
активных
соединений
.
В настоящее
время
интерес
к
изучению
и
к
практическому
применению
поверхностно
-
активных
веществ
биологического
происхождения
(
биоПАВ
,
БС
)
как
экологически
безопасным
,
экономически
эффективным
биологически
активным
биомолекулам
,
обладающих
высокой
эмульгирующей
,
солюбилизирующей
,
антиадгезивной
активностями
увеличивается
.
Являясь
по
своей
природе
амфифильными
биомолекулами
,
они
выступают
альтернативой
синтетическим
поверхностно
-
активным
веществам
(
ПАВ
).
Они
имеют
существенные
преимущества
перед
синтетическими
сурфактантами
своей
экологичностью
,
низкой
токсичностью
,
высокой
биодеградабельностью
,
они
устойчивы
в
экстремальных
условиях
среды
,
они
биоразлагаемы
и
совместимы
с
окружающей
средой
.
Биосинтез
БС
возможен
на
возобновляемых
источниках
сырья
.
В
последние
годы
наряду
с
традиционным
использованием
БС
в
качестве
эмульгаторов
и
солюбилизаторов
гидрофобных
веществ
,
они
привлекают
все
большее
внимание
как
возможные
агенты
биомедицины
,
обладая
выраженной
физиологической
активностью
(
антибактериальными
,
противовирусными
,
антифунгальными
).
Благодаря
уникальным
физико
-
химическим
свойствам
БС
проявляют
биологическую
активность
,
не
обнаруживаемую
у
синтетических
аналогов
,
например
,
антимикробную
,
иммуномодулирующую
и
противоопухолевую
.
Однако
несмотря
на
высокий
потенциал
и
возможность
более
широко
применения
БС
их
производство
в
промышленных
масштабах
связано
с
рядом
трудностей
,
одной
из
которых
является
их
низкая
продуктивность
.
Другая
сложность
заключается
в
том
,
что
для
получения
БС
биологического
происхождения
необходимо
дорогое
сырье
.
Указанные
факторы
влияют
на
производство
БС
в
крупных
масштабах
,
делая
его
капиталоемким
и
неконкурентоспособным
по
сравнению
с
ПАВ
,
синтетического
происхождения
.
В
связи
с
этим
особый
интерес
представляет
поиск
микроорганизмов
активных
продуцентов
БС
,
подбор
оптимальных
питательных
сред
для
биосинтеза
БС
,
изучение
их
физико
-
химических
и
биологических
особенностей
,
разработки
биотехнологии
получения
БС
с
целью
их
применения
в
различных
отраслях
.
Объектом
исследования
служили
штаммы
микроорганизмов
,
молочнокислых
бактерий
(
МКБ
),
бактерий
рода
Bacillus
и
дрожжи
рода
Rhodotorula, Geotrichum
и
Sa
сс
horomyces
–
продуценты
БС
.
МКБ
были
выделены
из
молочных
продуктов
–
сыра
,
кефира
,
и
творога
,
штаммы
бактерий
рода
Bacillus
были
выделены
:
из
загрязнённых
нефтепродуктами
образцов
почв
и
сточных
вод
,
нефтегазовых
скважин
Бухарского
и
Кашкадарьинского
НПЗ
,
выделены
2
штамма
культуры
дрожжей
Rhodotorula mucilaginosa
№
11
НЕ
, Geotrichum sp
№
3
НЕ
штаммыены
из
нефтегазовой
скважины
Кашкадарьинского
нефтеперерабатывающего
завода
, 2
штамма
Rhodotorula mucilaginosa
№
2
КА
, Rhodotorula
minutum
№
4
КА
из
крема
экстракта
растения
кардамон
; 3
штамма
- Saccharomyces cerevisiae
№
8
ММ
, Rhodotorula mucilaginosa
№
5
ММ
, Rhodotorula minutum
№
6
ММ
из
крема
экстракта
растения
мать
и
мачеха
; 3
штамма
- Saccharomyces cerevisiae
№
5
М
, Rhodotorula
mucilaginosa
№
12
МЕ
, Rhodotorula sp
№
8
МЕ
из
крема
экстракта
растения
мелиса
и
2
штамма
-
Rhodotorula mucilaginosa
№
10
ЗВ
, Rhodotorula sp 18
ЗВ
из
крема
экстракта
растения
зверобой
.
В
результате
исследования проведен
скрининг
МКБ
,
бактерий
рода
Bacillus
и
дрожжей
рода
Rhodotorula, Geotrichum
и
Sa
сс
horomyces
–
на
способность
синтезировать
БС
.
В
результате
скрининга
отобрано
3
штамма
МКБ
: Lactobacillus sp. Kr5, Pediococcus sp. D
и
Pediococcus sp. B.
, 2
штамма бактерий
рода
Bacillus
:
Bacillus sp. 6/4/2
и
Bacillus sp. 9/2,
и
3
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
579
штамма
дрожжей
:
штаммы
Geotrichum sp
№
3
НЕ
, Rhodotorula sp.
№
2
КА
, Saccharomyces sp.
№
5
М
.
С
использованием классических
,
молекулярно
-
генетических
,
методов
установлена
видовая
принадлежность
штаммов
.
Штаммы
МКБ
были
отнесены
к
виду
Lactobacillus
plantarum Kr5, Pediococcus acidilactici D
и
Pediococcus acidilactici B.
Штаммы бактерий
Bacillus sp. 9/2
идентифицирован
до
вида
как
штамм
Bacillus licheniformis 9/2
,
штамм
бактерии
Bacillus sp. 6/4/2
идентифицирован
-
как
штамм
Bacillus subtilus 6/4/2.
Нуклеотидная
последовательность
гена
16S
рРНК
штаммов
размещена
в
базе
данных
GenBank
и
NCBI,
получен
идентификационный
номер
для
штамма
Bacillus licheniformis 9/2 PQ757915,
для
штамма
Bacillus subtilus 6/4/2 PQ736438.
Штаммы
дрожжей
отнесены
к
виду
Geotricum
candidum
№
3
НЕ
, Rhodotorula mucilaginosa
№
2
КА
, Saccharomyces cerevisiae
№
5
М
.
Подобраны
оптимальные
питательные
среды
для
биосинтеза
БС
активных
штаммов
МКБ
;
для
штаммов
Bacillus licheniformis 9/2 UzRSMMT- 396
и
Bacillus subtilis UzRSMMT-
413
среда
МСМ
где
оптимальным
источником
углерода
для
биосинтеза
БС
является
глицерин
для
обоих
штаммов
,
а
оптимальным
источником
азота
мочевина
.
Для
штаммов
дрожжей
Geotrichum sp
№
3
НЕ
, Rhodotorula mucilaginosa
№
2
КА
, Saccharomyces cerevisiae
№
5
М
среды
MSM
и
мГА
.
Изучение
физико
-
химических
и
биологических
свойств
,
полученных
БС
штаммов
B. subtilis UzRSMMT- 413
и
B. licheniformis 9/2 UzRSMMT
показало
,
что
БС
стабильны
в
широком
диапазоне
рН
,
температуры
и
NaCl.
Установлена
антибактериальная
активность
БС
к
тест
культурам
B.cereus, E.coli, Ps.
а
eruginosa, C.albicants.
Разработан
лабораторный
регламент
получения
внеклеточных
БС
глубинной
ферментацией
штамма
B. subtilis UzRSMMT- 413
.
Впервые
с
использованием
раствора
БС
штамма
B. subtilis UzRSMMT- 413
получена
микроэмульсия
,
на
основе
которой
разработана
гелевая
лекарственная
форма
,
оценена
специфическая
активность
0,3%
микроэмульсии
,
разработанной
на
основе
0,3%
водного
раствора
куркумина
.
Проведены
исследования
,
направленные
на
оценку
качественных
характеристики
изучения
биофармацевтической
эффективности
разработанного
геля
.
Полученные
БС
могут
быть
использованы
в
отраслях
промышленности
:
сельское
хозяйство
,
пищевая
промышленность
и
медицина
.
Список
литературы
.
1.
Santos, D. K., Rufino, R. D., Luna, J. M., Santos, V. A., & Sarubbo, L. A.
(2016).
Biosurfactants: Multifunctional Biomolecules of the 21st Century. // J. International journal of
molecular sciences, vol.17(3), pp.1-31. https://doi.org/10.3390/ijms17030401
2.
Moldes AB, Rodríguez-López L, Rincón-Fontán M, López-Prieto A, Vecino
X,
Cruz
JM.
(2021).
Synthetic and Bio-Derived Surfactants Versus Microbial Biosurfactants
in
the
Cosmetic Industry: An Overview. International //Journal of
Molecular
Sciences
.
,
vol.22(5):2371,
pp.
1-23
https://doi.org/10.3390/ijms22052371
3.
Stoica RM, Moscovici M, Ni
ță
S, Bâzdoac
ă
C, Lakatos ES, Cioca LI.
(2023).
Studies on
Biosurfactant Production by Two
Pseudomonas
Species Using Substrates from Agro-Food Industry.
Chemistry Proceedings
.
, vol.13(1):16, pp. 1-4.
https://doi.org/10.3390/chemproc2023013016
4.
Janek, T., Gudiña, E. J., Po
ł
omska, X., Biniarz, P., Jama, D., Rodrigues, L. R., Rymowicz,
W., & Lazar, Z.
(2021).
Sustainable Surfactin Production by
Bacillus subtilis
Using Crude
Glycerol
from
Different
Wastes.
Molecules
vol.26
(12),
pp.
1-16
https://doi.org/10.3390/molecules26123488
5.
Cho WY, Ng JF, Yap WH, Goh BH.
(2022).
Sophorolipids-Bio-Based Antimicrobial
Formulating Agents for Applications in Food and Health. Molecules
.
; vol.27(17), pp.1-24.
https://doi.org/10.3390/molecules27175556
