Национальной академии наук республики казахстан

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
98  
BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES  
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
ISSN 1991-3494 
Volume  5,   Number   5(2014),  98 – 102 
 
 
УДК 606:579.6(082) 
CREATING A COLLECTION OF PROMISING STRAINS OF EXTREMOPHILIC 
ACTINOMYCETE - PRODUCERS OF ANTIBACTERIAL AND ANTIFUNGAL ANTIBIOTICS 
 
L.P. Trenozhnikova, S.A. Aytkeldieva, A.Kh. Khasenova, G.D. Ultanbekova 
Institute of Microbiology and Virology, SC MES RK, Almaty 
 
Key  words:  extremophilic  actinomycetes,  collection  of  microorganisms,  gram-positive  and  gram-negative 
bacteria, filamentous fungi, physiological and biochemical  properties, antagonistic activity 
Abstract.  Biological  properties  of  16  extremophilic  actinomycete  strains,  selected  to  form  a  collection  of 
potentially  valuable  for  medicine  microorganisms,  have  been  studied.  High  levels  of  lecithinase,  amylolytic  and 
gelatinous  activity  have  been  established.  All  collection  of  strains  of  extremophilic  actinomycetes  possess 
antagonistic  activity  against  gram-positive  bacteria  (S.  aureus),  31.3%  of  them  develop  antagonism  against  gram-
negative bacteria (E.coli), 50.0% of strains - against filamentous fungi (Aspergillus niger) 
 
 
УДК 606:579.6(082) 
 
СОЗДАНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ШТАММОВ 
ЭКСТРЕМОФИЛЬНЫХ АКТИНОМИЦЕТОВ - ПРОДУЦЕНТОВ 
АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ И АНТИФУНГАЛЬНЫХ АНТИБИОТИКОВ 
 
Л.П. Треножникова, С.А. Айткельдиева, А.Х. Хасенова, Г.Д. Ултанбекова 
Институт микробиологии и вирусологии КН МОН РК, г.Алматы 
 
  Ключевые слова: экстремофильные актиномицеты, коллекция микроорганизмов, грамположительные 
и 
грамотрицательные 
микроорганизмы, 
мицелиальные 
грибы, 
физиолого-биохимические 
и  
антагонистические   свойства                
Аннотация.  Изучены  биологические  свойства  16  штаммов  экстремофильных  актиномицетов, 
отобранных  для  создания  коллекции  микроорганизмов,  потенциально  ценных  для  медицины.  Установлен 
высокий  уровень  лецитиназной,  амилолитеской  и  желатинозной  активности.  Все  коллекционные  штаммы 
экстремофильных актиномицетов обладают антагонизмом против грамположительных микроорганизмов (S. 
aureus),  31,3%  из  них  проявляют  антагонизм  против  грамотрицательных  микроорганизмов    (E.coli),  50,0% 
штаммов – против мицелиальных грибов (Aspergillus niger) 
 
 
В  настоящее  время  основным  методом  борьбы  с  патогенными  и  условно-патогенными 
бактериями – возбудителями инфекционных заболеваний является использование различных групп 
химиопрепаратов  с  выраженной  антибактериальной  активностью,  наиболее  эффективными  из 
которых,  по-прежнему,  остаются  природные  антибиотики  и  их  синтетические  аналоги  [1-3]. 
Повсеместно  применяемая  антибиотикотерапия  имеет  ряд  негативных  последствий,  одно  из 
которых  проявляется  в  формировании  резистентности  микроорганизмов  к  еще  недавно  успешно 
применяемым лекарственным средствам. Появились штаммы патогенных бактерий, одновременно 
устойчивые  к  нескольким  антибиотикам,  т.е.  обладающие  множественной  резистентностью  [4,5]. 
Рост  числа  лекарственно-устойчивых  возбудителей  и  ограниченный  успех  таких  стратегий,  как 
возможности  комбинаторной химии в обеспечении медицины новыми активными агентами, дает 
неопределенный  прогноз  на  будущее  антимикробной  терапии.    Отсутствие  новых  классов 
антибиотиков в сочетании с повышенной устойчивостью к антибиотикам возбудителей инфекций 
требует незамедлительного скрининга новых природных соединений, имеющих новые механизмы 
действия  и  способных  заменить  уже  применяемые  лекарственные  препараты,  теряющие  свою 
эффективность.  Очень  важно,  чтобы  группы  микроорганизмов  из  малоизученных  экстремальных 
мест  обитания  исследовались  как  источники  новых  классов  антибиотиков  и  других 
низкомолекулярных  терапевтических  агентов  [6].  Поэтому  изучение  антимикробных  свойств 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
99 
экстремофильных  актиномицетов  из  экосистем  Казахстана  является  перспективным  для 
обнаружения новых природных лекарственных веществ. 
Целью  данного  исследования  было  создание  коллекции  штаммов  экстремофильных 
актиномицетов, выделенных из экосистем Казахстана, потенциально ценных для медицины. 
Материалы  и  методы.  Изучение  культурально-морфологических  признаков  штаммов 
экстремофильных  актиномицетов  проводили  на  10  сутки  роста  с  использованием 
модифицированного агара Беннета № 1 и 2. Состав сред приведен в г/л. 
Вариант агара Беннета № 1: глюкоза -2,0; дрожжевой экстракт – 1,0; пептон - 2,0; рН 7,2; 
Вариант агара Беннета № 2: глюкоза - 2,0; дрожжевой экстракт - 1,0; пептон - 2,0; NaCl - 50,0; рН 7,2 
Отмечали  цвет,  характер  и  степень  развития  воздушного  мицелия,  окраску  субстратного 
мицелия, для объективной оценки окраски использовали шкалу цветов А.С.Бондарцева (7).  
Физиолого-биохимические  признаки штаммов  актиномицетов  исследовали  с  использованием 
общепринятых методик (8).  
Тест  на  расщепление  тирозина  проводили  на  тирозиновом  агаре    состава  (%):  пептон-0,5; 
мясной экстракт-0,3; агар-2,0; L-тирозин-0,5. 
Для определения желатиназной активности питательную 20 % желатину засевали культурами 
актиномицетов и инкубировали  при температуре 28-30
o
С.  
Амилолитическую  активность  определяли  по  зонам  просветления  на  крахмальном  агаре 
состава (%): крахмал растворимый – 1,0; NaNO
3
-0,1; К
2
НРО
4
-0,3; NaCl-0,05; MgCO
3
-0,1; агар-1,5. 
Лецитиназную  активность  определяли  на  среде  следующего  состава  (%):  пептон-0,1; 
дрожжевой экстракт-0,5; NaCl-0,1; агар-1,5  с добавлением яично-желточной эмульсии.   
Коагуляцию и пептонизацию молока исследовали при засеве культур  в обезжиренное молоко 
и инкубировании в термостате при температуре 28
о
С.        
При  определении  целлюлолитической  активности  на    фильтровальную  бумагу    наносили 
исследуемые культуры и выращивали в колбах Эрленмейера на круговой качалке (180-200 об/мин.) 
на  среде  Гетчинсона  состава  (%):  К
2
НРО
4
-0,1;  СаCl
2
-0,01;  MgSO
4
-0,03;  NaCl-0,01;  FeSO
4
-0,001; 
NaNO
3
-0,25. 
Образование сероводорода актиномицетами изучали на среде (%): агар с пептоном и железом 
–3,6; дрожжевой экстракт- 0,1; рН 7,0-7,2. Инкубировали при  28
о
С от 15 до 20 часов. 
Антагонистические  свойства  актиномицетов  изучали  методом  агаровых  блоков    (9)  в  отношении 
метициллинрезистентного штамма S. аureus ИМВ 3316, E.coli J53 pMG 223, Aspergillus niger. 
Для  математической  обработки  результатов  использовали  стандартные  методы  нахождения 
средних значений и их средних ошибок (10). 
Результаты  и  их  обсуждение.  На  основании  изучения  антагонистических    и  физиолого-
биохимических  свойств  проведен  отбор  16  штаммов  перспективных  экстремофильных 
актиномицетов  для  формирования  коллекции.    Данные  по  источнику  получения  отобранных 
штаммов экстремофильных актиномицетов приведены в таблице 1. 
 
Таблица 1 – Происхождение  коллекционных штаммов экстремофильных актиномицетов 
 
Номер 
штамма 
Место забора 
Среда 
обитания  
Экосистема 
Тип почвы 
КС2-2 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Наземная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС2-20 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Наземная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС4-6 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Водная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС5-5 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Наземная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС5-12 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Наземная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС8-1 
Ауеликольский  р-н,  Кустанайская 
область 
Наземная 
Степной бор 
Солончак соровый 
КС13-5  
Мендыкаринский 
р-н, Кустанайская область 
Наземная 
Степь 
Солонец лугово-степной 
КС16-16 
Мендыкаринский 
р-н, Кустанайская область 
Водная 
Степь 
Солончак соровый 
КС19-4 
Мендыкаринский 
Наземная 
Степь 
Солончак соровый 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
100  
р-н, Кустанайская область 
КС22-10 
Мендыкаринский 
р-н, Кустанайская область 
Наземная 
Степь 
Солончак луговой 
КС27-17 
Мендыкаринский 
р-н, Кустанайская область 
Наземная 
Степь 
Солончак луговой 
КС31-15 
Мендыкаринский 
р-н, Кустанайская область 
Наземная 
Степь 
Солончак соровый 
КЮ9-9 
Балхашский р-н, Алматинская область  Наземная 
Степь 
Солончак луговой 
КЮ14-4 
Балхашский р-н, Алматинская область  Наземная 
Глинистая 
пустыня 
Солончак типичный 
КЮ34-29 
Балхашский р-н, Алматинская область  Наземная 
Песчаная 
пустыня 
Солончак соровый 
КЮ36-1 
Балхашский р-н, Алматинская область  Наземная 
Степь 
Солончак типичный 
 
Проведена 
первичная 
идентификация 
коллекционных 
штаммов 
экстремофильных 
актиномицетов на основе изучения их культурально-морфологических признаков (таблица 2). Все  
отобранные штаммы являются представителями рода Streptomyces. 
 
Таблица 2 – Культурально-морфологические свойства коллекционных штаммов экстремофильных актиномицетов 
 
Номер 
штамма 
Среда  
Окраска 
воздушного 
мицелия 
Окраска субстратного мицелия 
Идентификация 
КС2-2 
Агар  № 1 
Беловато-серый 
Буро-коричневый 
Streptomyces sp. 
КС2-20 
Агар  № 1 
Светло-серый 
Желтовато-бурый 
Streptomyces sp. 
КС4-6 
Агар  № 1 
Светло-серый  
Светло-оливковый 
Streptomyces sp. 
КС5-5 
Агар  № 1 
Светло-серый  
Светло-оливковый 
Streptomyces sp. 
КС5-12 
Агар  № 1 
Светло-оливковый 
Оливковый  
Streptomyces sp. 
КС8-1 
Агар № 2 
Белый  
Бесцветный  
Streptomyces sp. 
КС13-5  
Агар  № 1 
Светло-кремовый 
Желтовато-бурый 
Streptomyces sp. 
КС16-16 
Агар  № 1 
Светло-серый 
Коричнево-оливковый 
Streptomyces sp. 
КС19-4 
Агар  № 1 
Белый  
Буроватый  
Streptomyces sp. 
КС22-10 
Агар № 2 
Светло-желтый  
Ярко-желтый 
Streptomyces sp. 
КС27-17 
Агар № 2 
Светло-кремовый 
Желто-коричневый 
Streptomyces sp. 
КС31-15 
Агар  № 1 
Светло-серый 
Желтовато-бурый 
Streptomyces sp. 
КЮ9-9 
Агар  № 1 
Серый 
Буровато-желтый 
Streptomyces sp. 
КЮ14-4 
Агар  № 1 
Светло-серый 
Темно-желтый 
Streptomyces sp. 
КЮ34-29 
Агар № 2 
Белый  
Светло-бурый   
Streptomyces sp. 
КЮ36-1 
Агар  № 1 
Беловато-серый 
Бесцветный  
Streptomyces sp. 
 
Установлено,  что  коллекционные  штаммы  экстремофильных  актиномицетов    обладают 
высокой ферментативной активностью, которая наиболее выражена в отношении таких субстратов, 
как лецитин, крахмал и желатин (таблица 3). 
 
Таблица 3 – Физиолого-биохимические  свойства коллекционных штаммов экстремофильных актиномицетов 
 
Номер 
штамма 
Физиолого-биохимические  свойства 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
КС2-2                 
-/- 
          
-/-     
+/++ 
             
+/- 
       
-/- 
        
-/+ 
       
-/- 
             
+/- 
       
-/- 
        
-/- 
КС2-20 
-/- 
-/- 
+/+ 
-/- 
-/- 
+/- 
-/- 
-/- 
-/- 
-/+ 
КС4-6 
+/- 
-/- 
+++/++ 
+/+ 
-/- 
-/- 
++/+ 
-/- 
-/- 
-/- 
КС5-5 
+/- 
-/- 
-/++ 
+/+ 
+/+ 
-/+ 
++/+ 
-/- 
-/- 
-/- 
КС5-12 
+/- 
+/- 
+/+++ 
+/- 
-/- 
-/- 
++/+ 
   -/+ 
-/+ 
-/- 
КС8-1 
+/- 
-/- 
+++/+++ 
-/- 
-/- 
-/+ 
++/+ 
-/- 
-/- 
+/- 
КС13-5  
-/- 
+++/+++ 
+/++ 
-/- 
-/- 
-/- 
+/- 
-/- 
-/- 
-/- 
КС16-16 
-/- 
+++/+++ 
+/+++ 
-/- 
-/- 
+/- 
-/- 
-/+ 
-/- 
-/- 
КС19-4 
-/- 
-/- 
+/++ 
++/+ 
+/- 
-/- 
++/- 
-/- 
-/- 
-/- 
КС22-10 
+/- 
-/- 
++/+++ 
-/- 
-/- 
+/- 
+++/+ 
-/- 
+/- 
+/- 
КС27-17 
-/- 
+++/- 
+/+++ 
+/+ 
-/- 
-/- 
+++/- 
-/- 
-/- 
-/- 
КС31-15 
-/- 
+/- 
+/+ 
-/- 
-/- 
-/+ 
+/- 
-/- 
-/- 
-/- 
КЮ9-9 
+/- 
-/- 
++/+++ 
++/+ 
-/+ 
-/- 
++/+ 
-/- 
-/- 
-/- 
КЮ14-4 
+/- 
+++/- 
++/++ 
-/- 
-/- 
+/+ 
++/+ 
-/- 
-/- 
-/- 
КЮ34-29 
-/- 
-/- 
+/++ 
-/- 
-/- 
-/- 
-/- 
-/- 
-/- 
-/- 
КЮ36-1 
+/- 
++/++ 
+++/++ 
-/- 
-/- 
+/+ 
+/- 
-/- 
-/- 
-/- 
Примечание: 1) Физиолого-биохимические  свойства: 1 - расщепление тирозина, 2 - гидролиз крахмала, 3 - разжижение 
желатины, 4 - коагуляция молока; 5 - пептонизация молока, 6 - разложение целлюлозы, 7 - расщепление лецитина, 8 - 
редукция нитратов, 9 - денитрифицирующая способность, 10 – образование сероводорода 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
101 
2) +++  высокая активность; ++  умеренная активность; + слабая активность; -  отсутствие активности; 
3) В числителе – нейтральные условия, рН 7,0; в знаменателе  - соленые условия, 5% NaCl, рН 7,0 
 
Лецитиназную активность проявляет 75% штаммов, из них 83,3% обладают умеренной и высокой 
лецитиназной  активностью.  50%  штаммов  экстремофильных  актиномицетов  обладают  тирозиназной 
активностью,  43,8%  штаммов  проявляют  амилолитическую  активность,  31,3%  штаммов  – 
целлюлолитическую  активность,  все  штаммы  экстремофильных  актиномицетов  имеют  желатиназную 
активность. Штаммы КС5-5, КС19-4, КЮ9-9 пептонизируют молоко, штаммы КЮ9-9, КС13-5 образуют 
сероводород.  Установлено,  что  многие  штаммы  экстремофильных  актиномицетов    проявляют 
ферментативную  активность  также  на  среде,  содержащей  5%  NaCl.  Более  всего  в  соленых  условиях 
среды    выражена    желатиназная,  амилолитическая,  целлюлолитическая  активность  и  пептонизация 
молока.  Расщепление  тирозина  и  образование  сероводорода  в  соленых  условиях  отсутствует, 
лецитиназная активность проявляется слабее. Интересным является факт появления целлюлолитической 
активности  у  штаммов  экстремофильных  актиномицетов    в  соленых  условиях  при  его  отсутствии  в 
условиях  нейтральной  среды.  Это  свидетельствует  о  перестройке  биохимических  процессов 
жизнедеятельности микроорганизмов при изменении условий существования для использования новых 
питательных субстратов. 
Антагонистические  свойства  коллекционных  штаммов  экстремофильных  актиномицетов 
приведены  в  таблице  4.  Среди  коллекционных  штаммов  актиномицеты  IA  подгруппы, 
проявляющие антагонизм в трех средах обитания (нейтральной, соленой и щелочной) в отношении 
S.  аureus  ИМВ  3316,    составляли  81,3%,  актиномицеты  IВ  подгруппы  (антагонизм  в  двух  средах 
обитания)  –  18,7%.  Все  коллекционные  штаммы  актиномицетов  обладают  антагонизмом  против 
грамположительных  микроорганизмов  (S.  aureus),  31,3%  из  них  проявляют  антагонизм  против 
грамотрицательных микроорганизмов, 50,0% штаммов – против мицелиальных грибов. 
 
Таблица 4 – Антагонистические   свойства коллекционных штаммов экстремофильных актиномицетов 
 
МовНомер 
штамма 
Диаметр зоны подавления роста тест-микроорганизмов, мм 
S. aureus ИМВ 3316 
E.coli J53 pMG223 
Aspergillus niger 
1 
2 
3 
1 
2 
3 
1 
2 
3 
КС2-2 
38±0,2 
33±0,1 
24±0,1 
15±0,1 
0 
0 
0 
0 
0 
КС2-20 
35±0,1 
28±0,1 
0 
20±0,1 
0 
0 
0 
10±0,1 
12±0,2 
КС4-6 
23±0,1 
38±0,2 
16±0,2 
22±0,1 
33±0,2 
16±0,1 
0 
19±0,2 
0 
КС5-5 
19±0,2 
31±0,1 
16±0,2 
0 
0 
0 
9±0,1 
20±0,3 
15±0,3 
КС5-12 
26±0,2 
40±0,2 
25±0,3 
25±0,3 
48±0,3 
15±0,1 
9±0,1 
19±0,3 
13±0,2 
КС8-1 
48±0,1 
50±0,3 
20±0,1 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
КС13-5  
36±0,1 
34±0,1 
43±0,3 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
КС16-16 
33±0,1 
26±0,1 
22±0,1 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
КС19-4 
26±0,3 
31±0,1 
12±0,1 
0 
0 
0 
13±0,1 
0 
15±0,2 
КС22-10 
47±0,3 
53±0,3 
45±0,3 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
КС27-17 
30±0,2 
55±0,3 
23±0,1 
0 
0 
0 
0 
16±0,3 
15±0,2 
КС31-15 
15±0,1 
20±0,1 
0 
0 
0 
0 
28±0,2 
30±0,3 
0 
КЮ9-9 
30±0,2 
43±0,3 
20±0,1 
17±0,1 
35±0,2 
1±0,15 
0 
0 
0 
КЮ14-4 
42±0,3 
47±0,3 
40±0,2 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
КЮ34-29 
0 
32±0,1 
22±0,1 
0 
0 
0 
0 
18±0,1 
10±0,1 
КЮ36-1 
34±0,1 
36±0,1 
34±0,2 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
Примечание: 1- вариант агара Беннета №1; 2 - вариант агара Беннета №2; 3 - вариант агара Беннета №3 
 
Таким образом, создана коллекция из 16 штаммов экстремофильных актиномицетов, которые 
обладают высокими деструктивными и антагонистическими свойствами. Коллекционные штаммы 
являются  перспективными  объектами    для  фарминдустрии  Республики  Казахстан  с  целью 
разработки  новых лекарственных соединений для медицины.  

жүктеу/скачать 6 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: