Выделение и идентификация новых культур токсинобразующих цианобактерий из озера Шар Нуур

Авторы

  • K. Bolatkhan Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • J. Kopecky Институт Микробиологии, Республика Чехия, г. Требон
  • K. Zh. Zhambakin Институт биологии и биотехнологии растений, Казахстан, г. Алматы
  • D. A. Los Институт физиологии растeний имени К.А. Тимирязева, Россия г. Москва
  • M. A. Sinetova Институт физиологии растeний имени К.А. Тимирязева, Россия г. Москва
  • N. R. Akmukhanova Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. K. Sadvakasova Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • B. K. Zayadan Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы

Ключевые слова:

цианобактерия, бактериологически чистая культура, морфология, токсины, идентификация, штамм Desertifilum sp.1

Аннотация

Изучен видовой состав альгофлоры озеры Шар Нуур, расположенного в горных районах Баян Улгейского аймака Монголии. Из отобранных проб воды и альгобактериальных матов получены бактериологически чистыми 3 культуры цианобактерий –семейста Oscillatoriaceae и Nostocaceae. Определена токсичность выделенных штаммов цианобактерий по системе Н.С. Строганова.  Установлено, что из выделенных штаммов SP-O1 сильно - токсичен в отношении тест-объекта - дафний. Оценка биологической активности токсичных культур исследованных цианобактерий  по отношению к клеточной линии раковых клеток HeLa показала различный цитотоксический эффект. В экстрактах биомассы штаммов Desertifilum SP-O1 опасные токсины не обнаружены, идентифицированные токсины в основном относятся к микроцистинам. Выдленная из озера Шар Нуур цианобактерия  SP-O1 по ботаническим признакам отнесена к роду Oscillatoria, однако молукулярно-генетический анализ выявил ее высокую гомологию  к роду  Desertifilum, относящийся к семейству  Oscillatoriaceae.  На основе этих данных культура  SP-O1  была идентифицирована и обозначена как  Desertifilum sp.1.

Библиографические ссылки

1. Carmichael W.W. The toxins of Cyanobacteria // Sci. Amer. - 1994. - №1. - P. 78–86.
2. Ballot A, Fastner J, and Wiedner C. Paralytic shellfish poisoning toxin-producing cyanobacterium Aphanizomenon gracile in northeast Germany // Appl. Environ. Microbiol. - 2010. - V. 76. - P. 1173–1180.
3. Namikoshi M., Rinehart K.L. Bioactive compounds produced by cyanobacteria // J. Industr. Microbiol. Biotechn.- 1996. - V. 17. - P. 373–384.
4. Harada K.I. Production of secondary metabolites by freshwater cyanobacteria // Chem. Pharm. Bull. - 2004. - V. 5. - P. 889–899.
5. Определитель сине-зеленых водорослей СССР // Отв. ред. Голлербах М.М. Л.: Наука. - 1951. - С. 1–14.
6. Andersen R.A. Algal Culturing Techniques // New York, NY, U.S.A. Elsevier Academic Press. - 2005. – Р. 578.
7. Темралеева А.Д., Минчева Е.В., Букин Ю.С., Андреева А.М. Современные методы выделения, культивирования и идентификации зеленых водорослей (Chlorophyta) // Кострома: Костромской печатный дом. - 2014. - 215 с.
8. Jones A.K., Muriel E., Rhodes M.E., Evans S.C. The use of antibiotics to obtain axenic cultures of algae // Brit. Phycol. J. - 1973. - V. 8, №1. - P. 185–196.
9. Day Chronictoxicity test using Daphnia magna or Daphnia pulex // - 1994. SOP №2028:https://clu-in.org/download/ert/2028-R00.pdf.
10. Волошко Л.Н., Плющ А.В., Титова Н.Н. Токсины Цианобактерий (Cyanobacteia, Cyanophyta)// Альгология.-2008.-Т.18, №1.-С.3-21.
11. Brittain S., Mohamed Z.A., Wang J., Lehmann V.K.B. Isolation and characterization of microcystins from a river Nile strain of Oscillatoria tenuis Agardh ex Gomont // Toxicon. - 2000. - V. 38, № 12. - P. 1759–1771.
12. Freshney R. I. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications, Sixth Edition ISBN: 978-0-470-52812-9. – 2001. - 796 p.
13. Dittman E., Fewer D.P., Neilan B.A. Cyanobacterial toxins: biosynthetic routes and evolutionary routes // FEMS Microbiol. Rev. - 2013. - V.37. - P. 23–43.
14. Bell S.G., Codd G.A. Cyanobacterial toxins and human health // Rev. Med. Microbiol. - 1994.- № 4. - P. 256-264.
15. Kardinal W.E.A., Visser P.M. Dynamics of cyanobacteria toxins. Sources of variability in
microcystin concentratio ns // Harmful cyanobacteria. Netherlands: Spinger, - 2005. - P. 41 -63.
16. Al-Sultan E.Y.A. The Isolation, the purification and the identification of hepatotoxin Microcystin-LR from two cyanobacterial species and studying biological activity on some aquatic organisms // J. Basrah Res. (Sci.). - 2011. - V. 37. - P. 39–57.
17. Codd G.A. Cyanobacterial toxins: occurrence, properties and biological significance // Wat. Sci. Tech. - 1995. - V. 32. - P.149–156.
18. Chaganty S., Golakoti T., Heltzel C., Moore R.E., Yoshida W.Y. Isolation and structure determination of cryptophycins 38, 326, and 327 from the terrestrial cyanobacterium Nostoc sp. GSV 224 // J. Nat. Prod. - 2004. - V. 67. - P.1403–1406.
19. Trimurtulu G., Ogino J., Helsel C.E., Husebo, Jensen C.M., Larsen L.K., Patterson G.M.L., Moore R.E., Mooberry S.I., Corbett T.H., Valeriote F.A. Structure determination, conformational analysis, chemical stability studies, and antitumor evaluation of the cryptophycins. Isolation of 18 new analogs from Nostoc sp. strain GSV 224 // J. Amer. Chem. Soc. - 1995. - V. 117. - P. 12030–12049.
20. Okino T., Murakami M., Haraguchi R., Munekata H., Matsuda H., Yamaguchi K. Micropeptins A and B, plasmin and trypsin inhibitors from the blue-green alga Microcystis aeruginosa // Tetrahedron Lett. - 1993. - V. 34, № 50. - P. 8131–8134.

References

1. Carmichael W.W. (1994) The toxins of Cyanobacteria, Sci. Amer. 1: 78–86.
2. Ballot A, Fastner J, and Wiedner C. (2010) Paralytic shellfish poisoning toxin-producing cyanobacterium Aphanizomenon gracile in northeast Germany, Appl. Environ. Microbiol. 76:1173–1180.
3. Namikoshi M., Rinehart K.L. (1996) Bioactive compounds produced by cyanobacteria, J. Industr. Microbiol. Biotechn. 17: 373–384.
4. Harada K.I. (2004) Production of secondary metabolites by freshwater cyanobacteria, Chem. Pharm. Bull. 5:889–899.
5. Gollerbah M.M.. (1951) The determinant of blue-green algae of the USSR, L: Nauka, pp. 1-14.
6. Andersen R.A. (2005) Algal Culturing Techniques, New York, NY, U.S.A. Elsevier Academic Press. pp. 578.
7. Tamraleeva A.D., Mincheva E.V., Bukin U.S., Andreeva A.M. (2014) Modern methods of isolation, cultivation and identification of green algae (Chlorophyta). Kostroma. [Sovremennye metody vydeleniya, kultivirovaniya I identifikacia zelenyh vodoroslei (Chlorophyta). – Kostroma] :215. (In Russian).
8. Jones A.K., Muriel E., Rhodes M.E., Evans S.C. (1973) The use of antibiotics to obtain axenic cultures of algae, Brit. Phycol. J. 8(1-2):185–196.
9. Day (1994) Chronictoxicity test using Daphnia magna or Daphnia pulex, SOP, 2028:https://clu-in.org/download/ert/2028-R00.pdf.
10. Voloshko L.N, Plush A.V., Titova N.N. (2008) Toxins Cyanobacteria. Algology (Cyanobacteia, Cyanophyta) [Toksiny Cianobakterii (Cyanobacteia, Cyanophyta). Algologia] 18 (1):3-21. (In Russian)
11. Brittain S., Mohamed Z.A., Wang J., Lehmann V.K.B (2000) Isolation and characterization of microcystins from a river Nile strain of Oscillatoria tenuis Agardh ex Gomont, Toxicon. 38 (12): 1759–1771.
12. Freshney R.I. (2005) Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications, Sixth Edition ISBN: 978-0-470-52812-9. P. 796.
13. Dittman E., Fewer D.P. (2013) Neilan B.A. Cyanobacterial toxins: biosynthetic routes and evolutionary routes, FEMS Microbiol. Rev.37: 23–43.
14. Bell S.G., Codd G.A. (1994) Cyanobacterial toxins and human health, Rev. Med. Microbiol. 4: 256-264.
15. Kardinal W.E.A., Visser P.M. (2005) Dynamics of cyanobacteria toxins. Sources of variability in microcystin concentratio ns, Harmful cyanobacteria. Netherlands: Spinger, 41 -63.
16. Al-Sultan E.Y.A. (2011) The Isolation, the purification and the identification of hepatotoxin Microcystin-LR from two cyanobacterial species and studying biological activity on some aquatic organisms, J. Basrah Res. (Sci.). 37:39–57.
17. Codd G.A. (1995) Cyanobacterial toxins: occurrence, properties and biological significance, Wat. Sci. Tech. 32:149–156.
18. Chaganty S., Golakoti T., Heltzel C., Moore R.E., Yoshida W.Y. (2004) Isolation and structure determination of cryptophycins 38, 326, and 327 from the terrestrial cyanobacterium Nostoc sp. GSV 224, J. Nat. Prod. 67:1403–1406.
19. Trimurtulu G., Ogino J., Helsel C.E., Husebo, Jensen C.M., Larsen L.K., Patterson G.M.L., Moore R.E., Mooberry S.I., Corbett T.H., Valeriote F.A. (1995) Structure determination, conformational analysis, chemical stability studies, and antitumor evaluation of the cryptophycins. Isolation of 18 new analogs from Nostoc sp. strain GSV 224, J. Amer. Chem. Soc. 117:12030–12049.
20. Okino T., Murakami M., Haraguchi R., Munekata H., Matsuda H., Yamaguchi K. (1993) Micropeptins A and B, plasmin and trypsin inhibitors from the blue-green alga Microcystis aeruginosa. Tetrahedron Lett. 34(50):8131–8134.

Загрузки

Опубликован

2018-01-04

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

> >>