Cite this article as:

Евстигнеева С. С., Халэпа Я. В., Сигида Е. Н., Федоненко Ю. П., Коннова С. А., Игнатов В. В. Влияние различных условий выращивания на структуру гликополимеров поверхности бактерий Azospirillum brasilense Sp7. Izvestiya of Saratov University. New series. Series: Chemistry. Biology. Ecology, 2014, vol. 14, iss. 2, pp. 55-?.


Heading: 
UDC: 
579.233/234+577.114

Влияние различных условий выращивания на структуру гликополимеров поверхности бактерий Azospirillum brasilense Sp7

Abstract

Проведено исследование влияния различных условий выращивания на структуру гликополимеров поверхности бактерий Azospirillum brasilense Sp7 – липополисахаридов внешних мембран и капсульных полисахаридов. Показано, что увеличение продолжительности культивирования (до 120 ч), природа источника углерода, соотношение углерода к азоту (С/N) в жидкой среде, а также культивирование на агаризованной питательной среде вызывают изменения биополимерного состава, перераспределение соотношения жирных кислот в липидах А и моносахаридных остатков в исследуемых биогликанах. Отмечены значительные модификации в структуре капсульного полисахарида исследуемого штамма при культивировании на плотной малатно-солевой среде, проявляющиеся в трёхкратном увеличении содержания галактозы и наличии ундекановой жирной кислоты.

References

1. Silipo A., De Castro C., Lanzetta R., Parrilli M., Molinaro A. Lipopolysaccharides // Prokaryotic cell wall compounds – structure and biochemistry / eds. H. König, H. Claus, A. Varma. Springer, Heidelberg, 2010. P. 133–154.

2. Raetz C. R., Whitfi eld C. Lipopolysaccharide endotoxins // Ann. Rev. Biochem. 2002. Vol. 71. P. 635–700.

3. Оводов Ю. С. К-антигены бактерий. Строение К-антигенов бактерий (обзор) // Биохимия. 2006. Т. 71, 9. С. 1155–1174.

4. Коннова С. А., Федоненко Ю. П., Игнатов В. ВСтруктура и функции гликополимеров поверхности азоспирилл // Молекулярные основы взаимоотношений ассоциативных микроорганизмов с растениями / под ред. В. В. Игнатова. М. : Наука, 2005. С. 46–69.

5. Bashan Y., Holguin G., de-Bashan L. E. Azospirillumplant relationships : physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (19972003) // Can. J. Microbiol. 2004. Vol. 50. P. 521–577.

6. Steenhoudt O., Vanderleyden J. Azospirillum, a freeliving nitrogen-fi xing bacterium closely associated with grasses: genetic, biochemical and ecological aspects //FEMS Microbiol. Rev. 2000. Vol. 24. P. 487–506. 

7. Завалин А. А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: Изд-во ВНИИА, 2005. 302 с.

8. Коннова С. А., Федоненко Ю. П., Макаров О. Е., Игнатов В. В. Исследование влияния условий выращивания бактерий Azospirillum brasilense на состав их внеклеточных полисахаридсодержащих материалов // Изв. РАН. Сер. Биол. 2003. Вып. 4. С. 430–437.

9. Bahat-Samet E., Castro-Sowinski S., Okon Y. Arabinose content of extracellular polysaccharide plays a role in cell aggregation of Azospirillum brasilense // FEMS Microbiol. Lett. 2004. Vol. 237. P. 195–203.

10. Burdman S., Jurkevitch E., Schwartsburd B., Hampel M., Okon Y. Aggregation in Azospirillum brasilense: effects of chemical and physical factors and involvement of extracellular components // Microbiology. 1998. Vol. 144. P. 1989–1999.

11. Del Gallo M., Haegi A. Characterization and quantification of exocellular polysaccharides in Azospirillum brasilense and Azospirillum lipoferum // Symbiosis. 1990. Vol. 9. P. 155–161.

12. Fischer S. E., Miguel M. J., Mori G. B. Effect of root exudates on the exopolysaccharide composition and the lipopolysaccharide profi le of Azospirillum brasilense Cd under saline stress // FEMS Microbiol. Lett. 2003. Vol. 219. P. 53–62.

13. Konnova S. A., Makarov O. E., Skvortsov I. M., Ignatov V. V. Isolation, fractionation and some properties of polysaccharides produced in a bound form by Azospirillum brasilense and their possible involvement in Azospirillum-wheat root interactions // FEMS Microbiol. Lett. 1994. Vol. 118. P. 93–100.

14. Егоренкова И. В., Коннова С. А., Федоненко Ю. П., Дыкман Л. А., Игнатов В. В. Роль полисахаридсодержащих компонентов капсулы Azospirillum brasilense в адсорбции бактерий на корнях проростков пшеницы // Микробиология. 2001. Т. 70, 1. С. 45–50.

15. Вестфаль О., Янн К. Бактериальные липополисахариды // Методы химии углеводов / под ред. Н. К. Кочеткова. М. : Мир, 1967. С. 325–332.

16. Hitchcock P. J., Brown T. M. Morphological heterogeneity among Salmonella lipopolysaccharide chemotypes in silver-stained polyacrylamide gels // J. Bacteriol. 1983. Vol. 154. P. 269–277.

17. Tsai C. M., Frasch C. E. A sensitive silver stain for detecting lipopolysaccharides in polyacrylamide gels //Anal. Biochem. 1982. Vol. 119. P. 115–119.

18. Ouchterlony O., Nilsson L.-A. Immunodiffusion and immunoelectrophoresis // Handbook of Experimental Immunology / ed. D. M. Weir. Oxford : Blackwell Scientifi c Publication, 1978. P. 19.16–19.23.

19. Sawardeker J. S., Sloneker J. H., Jeanes A. Quantitative determination of monosaccharides as their alditol acetates by gas liquid chromatography // Anal. Chem. 1965. Vol. 37. P. 1602–1604.

20. Mayer H., Tharanathan R. N., Weckesser J. Analysis of lipopolysaccharides of Gram-negative bacteria // Methods Microbiol. 1985. Vol. 18. P. 157–207.

21. Матора Л. Ю., Щеголев С. Ю. Антигенная идентичность капсульных полисахаридов, экзополисахаридов и О-специфических полисахаридов в Azospirillum brasilense // Микробиология. 2002. Т. 71, 2. С. 211–214.

22. Сигида Е. Н., Федоненко Ю. П., Смолькина О. Н., Коннова С. А., Игнатов В. В. Сравнительная характеристика липополисахаридов бактерий штамма Azospirillum brasilense Sp7 и его спонтанного мутанта Sp7.K2 // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. ХимияБиология. Экология. 2012. Т. 12, вып. 1. С. 61–65.

23. Игнатов В. В., Коннова О. Н., Бойко А. С., Фомина А. А., Федоненко Ю. П., Коннова С. А. Характеристика состава жирных кислот липидов А липополисахаридов бактерий рода Azospirillum // Изв. Саратун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология2009. Т. 9, вып. 1. С. 36–41.

24. Sigida E. N., Fedonenko Y. P., Shashkov A. S., Zdorovenko E. L., Konnova S. A., Ignatov V. V., Knirel Y. A. Structural studies of the O-specifi c polysaccharide(s) from the lipopolysaccharide of Azospirillum brasilense type strain Sp7 // Carbohydr. Res. 2013. Vol. 380. P. 76–80.