научная статья по теме ВНУТРИВИДОВАЯ И ВНУТРИРОДОВАЯ АНТАГОНИСТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ WICKERHAMOMYCES ANOMALUS Биология

Текст научной статьи на тему «ВНУТРИВИДОВАЯ И ВНУТРИРОДОВАЯ АНТАГОНИСТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ WICKERHAMOMYCES ANOMALUS»

МИКРОБИОЛОГИЯ, 2015, том 84, № 2, с. 212-215

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ СТАТЬИ

УДК 579.264+582.282.232

ВНУТРИВИДОВАЯ И ВНУТРИРОДОВАЯ АНТАГОНИСТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ WICKERHAMOMYCES ANOMALUS © 2015 г. В. И. Голубев

Всероссийская коллекция микроорганизмов, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов

Российской академии наук, Пущино Поступила в редакцию 07.07.2014 г.

Обследованы 53 штамма Wickerhamomyces anomalus, включающие номенклатурные типы видов, наименования которых относят к синонимам. Более 70% штаммов обладают антибиотической активностью. По спектрам действия антифунгальных агентов внутри вида штаммы образуют три группы, а по активности против видов своего рода и филогенетически родственных Candida spp. распадаются на пять подгрупп. Антибиотические агенты (преимущественно микоцины) различаются по физико-химическим характеристикам.

Ключевые слова: дрожжи, микоцин, антагонизм.

DOI: 10.7868/S002636561501005X

Дрожжи Wickerhamomyces anomalus (Hansen) Kurtzman et al. [=Hansenula anomala (Hansen) H. et P. Sydow = Pichia anomala (Hansen) Kurtz-man] обнаруживаются практически во всех регионах мира и в самых разных субстратах. Это обстоятельство, а также значительная фенотипиче-ская вариабельность [1], различия в количестве (от 9 до 12) и размерах хромосом (850—3500 тысяч пар нуклеотидов) [2], последовательностях гена Р-тубулина [3] вызывают сомнения в таксономической однородности [4]. Обширная синонимика у данного вида в большинстве случаев основывается на фенотипическом сходстве, лишь для Candida pelliculosa Redaelli, H. anomala (Hansen) H. et P. Sydow var. schneggii (Weber) Wickerham и H. ukrainica Kvasnikov et al. с помощью ДНК—ДНК гибридизации показано, что эти наименования являются синонимами W. anomalus [5]. Хотя результаты секвенирования у нескольких штаммов региона D1/D2 рДНК выявили сходство с типовым штаммом вида, генетически конспецифичность культур из-за низкой активности спаривания, споруляции и фертильности аскоспор подтвердить не удалось [2].

W. anomalus представляет интерес для получения полиолов, фитазы, но особо пристальное внимание он привлекает благодаря антибиотической активности. Связанная, очевидно, с этим сопротивляемость его культур к контаминации отмечена еще в прошлом веке [4], а к настоящему времени эта активность инициировала многочисленные предложения по использованию W. anom-alus для биотипирования, подавления патогенных и портящих пищевые продукты грибов [6, 7]. Механизм такой активности в большинстве слу-

1 Автор для корреспонденции (e-mail: wig@ibpm.pushchino.ru).

чаев не известен. Ее объясняют иногда конкуренцией за питательные субстраты, но чаще — за счет образования внеклеточных метаболитов: спиртов, кислот [4], летучих соединений [8] литиче-ских ферментов [9] или микоцинов (киллер-токсинов) [10].

В указанных работах, следует подчеркнуть, исследовались единичные изоляты. Обследование же значительного их количества (около 100) по активности против Saccharomyces cerevisiae Meyen ex Hansen и патогенных видов Candida Berkhout выявило высокое в этом отношении разнообразие штаммов, включающее весь диапазон: от неактивных до подавляющих рост всех обследованных культур [11, 12]. Такие данные свидетельствуют, что имеющиеся сведения об антагонистической активности W. anomalus все еще фрагментарны, и надлежащая ее оценка требует исследований, базирующихся на значительной и репрезентативной выборке штаммов.

В настоящей работе представлены результаты изучения внутривидовых антагонистических взаимоотношений между культурами W. anomalus, многие из которых являются номенклатурными типами или авторскими штаммами анаморфных и телеоморфных видов, чьи названия сейчас рассматривают как синонимы. Штаммы этого вида обследованы также на активность против представителей своего же рода, включая и филогенетически родственные виды Candida.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использованы штаммы Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) (http:// www vkm.ru). Чувствительность трехсуточных культур, выращенных на сусло-агаре, тестировали методом

ВНУТРИВИДОВАЯ И ВНУТРИРОДОВАЯ АНТАГОНИСТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

213

"культура против культуры" при комнатной температуре. Водную их суспензию (0.05 мл, 105 кл/мл) растирали шпателем по поверхности забуференной (цитрат-фосфатный) среды следующего состава (г/л): глюкоза — 5.0, пептон — 2.5, дрожжевой экстракт — 2.0, агар — 20.0. Штрихом наносили затем инокулюм культур W. anomalus. Чашки инкубировали до появления роста газона. При наличии вокруг штриха зоны подавления роста в несколько мм тестируемые штаммы регистрировали как чувствительные, при отсутствии ее — как нечувствительные. При образовании зоны около 1 мм штаммы относили к слабо чувствительным.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Антагонистическую активность культуры W. anomalus проявляли при значениях рН среды от 3.5 до 6.5. Наибольшие зоны подавления роста наблюдались при рН 5.0. Ширина их возрастала при внесении в среду NaCl (1—7%) или глицерина (50, 100 мл/л). С обеими добавками получены аналогичные результаты, лишь в редких случаях наблюдались разночтения. Так, чувствительность W. strasburgensis (Ramirez et Boidin) Kurtzman et al. к агентам, секретируемым штаммами W. anomalus BKM Y-157 и 158, выявлялась на среде с глицерином, но не на среде с NaCl, а у W. pijperi (vanderWalt et Tscheuschner) Kurtzman et al., напротив, чувствительность к агентам штаммов BKM Y-161-163 и 174 обнаруживалась на среде с NaCl, но не с глицерином. Учитывая это, обследованные штаммы протестированы как на среде с 3% NaCl, так и с 50 мл/л глицерина (рН 5.0).

При перекрестном тестировании 53 штаммов W. anomalus выявлены шесть слабо чувствительных. По реакции против них штаммы этого вида (учитывая, что сами продуценты иммунны к собственным агентам) распределились в три группы. Из них 28% штаммов не проявляли антагонистической активности, тогда как остальные (72%) разделились на две группы: шесть штаммов (11%) оказались активны против трех, а 32 (60%), включая типовой штамм вида, действовали против всех шести найденных чувствительных культур (табл. 1). На среде с метиленовым синим (0.03 г/л) вокруг штрихов представителей II-ой и III-ей групп на газоне чувствительных штаммов возникала синяя кайма, что указывает на фунги-цидное действие секретируемых ими агентов.

Выявленные внутривидовые три группы по активности против видов Wickerhamomyces и филогенетически родственных им видов Candida распались на пять подгрупп, из которых первые две включали представителей I-ой группы, третья подгруппа — II-ой, а четвертая и пятая — культуры III-ей группы (табл. 2).

У десяти штаммов подгруппы I-1 антибиотической активности не обнаружено. Она включает типовые штаммы C. pelliculosa BKM Y-60, C. pelli-

Таблица 1. Группирование штаммов Wickerhamomyces anomalus согласно перекрестному внутривидовому тестированию

Штаммы ВКМ Y- Чувствительные штаммы, ВКМ Y-

Группы 146 150 152 164 2353 2354

I 60, 61, 118, 146, 156-158, 164, 225, 1908-1910, 2353, 2354, 2511

II 148, 150, 152, 153, 2512, 2513 с -

III 140-145, 147, 149, 151, 154, 155, 159-163, 170, 171, 174, 175, 177, 1086T, 1087, 1431, 1905-1907, 2037-2041 с с

Обозначения: +— чувствительные, с — слабо чувствительные, — нечувствительные, Т — типовой штамм.

culosa Redaelli var. cylindrica Diddens et Lodder BKM Y-61, H. anomala (Hansen) H. et P. Sydow var. sphaerica (von Nägeli) Dekker BKM Y-156, Monilia javanica Went et Geerligs BKM Y-225 и аутентичный штамм Endoblastoderma pulverulentum Fischer et Brebeck BKM Y-118. Штаммы подгруппы I-2 активны лишь против W. canadensis (Wickerham) Kurtzman et al., W. strasburgensis и C. odintsovae Babjeva et al. На газонах последних каймы на среде с метиленовым синим вокруг штаммов этой подгруппы не наблюдалось.

Члены II-ой группы, содержащей типовой штамм H. anomala (Hansen) H. et P. Sydow var. longa Dekker BKM Y-153, проявляли активность против десяти видов, в том числе не только Wickerhamomyces spp., но также C. odintsovae и C. silvicultrix van der Walt et al.

Культуры подгруппы III-4 подавляли рост почти всех обследованных видов Wickerhamomyces, за исключением W. mucosus (Wickerham et Kurtzman) Kurtzman et al., W. pijperi и W. silvicola (Wickerham) Kurtzman et al. (табл. 2). Эта подгруппа включает типовые штаммы H. javanica Groe-newege BKM Y-170 и Willia productiva Berkhout BKM Y-154. К антибиотическим факторам, сек-ретируемым культурами подгруппы III-5, нечувствителен только W. silvicola. Эта подгруппа содержит типовые штаммы C. beverwijkii Novak et Vitez BKM Y-1431, H. anomala (Hansen) H. et P. Sydow var. robusta Dekker BKM Y-155, H. nivea Castelli BKM Y-174, H. panis Castelli BKM Y-175, H. ukrainica BKM Y-2037, Saccharomyces aceris-sac-chari Fabian et Hall BKM Y-163, W. anomalus BKM Y-1086 и W. schneggii Weber BKM Y-177.

Обращает внимание сосредоточение в группах близких номеров штаммов, что указывает на поступление их в коллекцию в один временной пери-

214

ГОЛУБЕВ

Таблица 2. Активность штаммов Wickerhamomyces anomalus против представителей своего рода и родственных видов Candida

Штаммы W. anomalus, BKM Y-

60 61 118 140-145,

147, 149,

157 158 148 151, 155,

146 156 164 225 2353 2354 2511 150 152 153 2512 2513 154 159, 161-163,

Виды, штаммы BKM Y- 1908 160 171, 174,

1909 1910 170 175, 177, 1086, 1087, 1431, 1905-1907,

2037-2041

I-1 I-2 II-3 III-4 III-5

Wickerhamomyces canadensis 1395T - + + + +

W. bisporus 1065T - с + + +

W. strasburgensis 278, 1387 - c + + +

Candida odintsovae 2024—2027 - c + + +

W. rabaulensis 2197T - - + + +

W. lynferdii 2205T - - + + +

W. sydowiorum 2192 - - + + +

C. silvicultrix 2189T - - c + +

W. chambardii 276 - - c + +

W. alni 2509T, 2510 - - c + +

C. quercuum 2157T, 2739 - - - + +

W. bovis 1106T - - - + +

W. subpelliculosus 180T - - - + +

C. solani 69T - - - c +

W. ciferri 169Т - - - c c

W. pijperi 310T - - - - c

W. mucosus 2086T - - - - c

W. silvicola 178T - - - - -

Обозначения: +— чувствительные, с — слабо чувствительные,--нечувствительные, Т — типовой штамм

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»