fcmedicineФундаментальная и клиническая медицинаFundamental and Clinical Medicine2500-07642542-0941КемГМУfcmedicine-23Research ArticleСтатьиМЕХАНИЗМЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ БИФИДОБАКТЕРИЙ К ЛИПОЛИТИЧЕСКИМ ФЕРМЕНТАМ STAPHYLOCOCCUS AUREUSMECHANISMS OF BIFIDOBACTERIA RESISTANCE TO LIPOLYTIC ENZYMES OF STAPHYLOCOCCUS AUREUSЗахароваЮ. В.ZakharovaYULIYA V.noemail@neicon.ruОтдушкинаЛ. Ю.OtdushkinaLARISA Y.noemail@neicon.ruЛевановаЛ. А.LevanovaLYUDMILA A.noemail@neicon.ruСухихА. С.SukhikANDREY S.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian Federation20173003201721613Copyright © Захарова Ю.В., Отдушкина Л.Ю., Леванова Л.А., Сухих А.С., 20172017Захарова Ю.В., Отдушкина Л.Ю., Леванова Л.А., Сухих А.С.Zakharova Y.V., Otdushkina L.Y., Levanova L.A., Sukhik A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fcm.kemsmu.ru/jour/article/view/23

Цель. Изучение механизмов устойчивости мембраны бифидобактерий разных видов к действию липаз Staphylococcus aureus. Материалы и методы. Исследовали количественный и качественный состав жирных кислот мембран бифидобактерий до и после воздействия на них липолитических ферментов S.aureus с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором (ГХ-МС). Результаты. У Biаfidobacterium breve основную массу мембранных жирных кислот составляли олеиновая (С 18:1; 80,3 мкг), пальмитиновая (С 16:0; 53,9 мкг), линолевая (С 18:2; 29,4 мкг) кислоты. У B.bifidum и B. longum доминировали насыщенные пальмитиновая (С 16:0; 21,2 мкг и 21,8 мкг соответственно) и стеариновая (С 18:0; 18,8 мкг и 11,9 мкг соответственно) кислоты. После воздействия липаз S. aureus у B. breve увеличивалось в 2 раза содержание насыщенных жирных кислот, снижалась в 7 раз масса ненасыщенных кислот и изменялось разнообразие жирнокислотного состава. У B.bifidum и B. longum под влиянием липолитических ферментов золотистого стафилококка происходило снижение массы насыщенных жирных кислот. Заключение. Механизмы резистентности мембраны бифидобактерий к воздействию липолитических ферментов S.aureus являются видоспецифичными. У B. breve происходит изменение жидкоrристаллического состояния мембраны, которое осуществляется за счет уменьшения разнообразия и изменения соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Клеточные мембраны B.longum и B. bifidum характеризуются устойчивостью к действию липаз стафилококков, что обусловлено высоким содержанием насыщенных жирных кислот.

Aim. To study the mechanisms of Bifidobacteria membrane resistance to the lipases of Staphylococcus aureus. Materials and Methods. Quantitative and qualitative composition of fatty acids in membranes of Bifidobacteria was evaluated before and after exposure to the lipolytic enzymes of S. aureus using gas chromatography-mass spectrometry. Results. Membrane of Bifidobacterium breve consisted of oleic (C 18:1; 80,3 µg), palmitic (C 16:0; 53,9 µg), and linoleic (C 18:2; 29,4 µg) acid, while membranes of B. bifidum and B. longum were composed mainly of palmitic (C 16:0; 21,2 µg and 21,8 µg, respectively) and stearic (C 18:0; 18,8 µg and 11,9 µg, respectively) acid. Upon exposure to the S. aureus lipase, the proportion of saturated fatty acids in the membrane of B. breve increased twofold, with the corresponding sevenfold decrease in unsaturated fatty acids and altered diversity of fatty acid composition. However, this was not the case for the membranes of B. bifidum and B. longum. Conclusions. Mechanisms of Bifidobacteria resistance to the lipolytic enzymes of S. aureus are species-specific. In B. breve, a change in the liquid-crystalline state of the membrane occurs; however, the membranes of B. longum and B. bifidum are resistant to the action of S.aureus lipases due to the high content of saturated fatty acids.

бифидобактериистафилококкиГХ-МСжирные кислотыустойчивостьbifidobacteriumstaphylococcusgas chromatography-mass spectrometryfatty acidsresistanceReferencesБелобородова Н.В., Байрамов И.Т., Оленин А.Ю., Федотчева Н.И. Экзометаболиты некоторых анаэробных микроорганизмов микрофлоры человека // Биомедицинская химия. 2011. Т. 57, №1. С. 95-105.Белобородова Н.В., Байрамов И.Т., Оленин А.Ю., Федотчева Н.И. Экзометаболиты некоторых анаэробных микроорганизмов микрофлоры человека // Биомедицинская химия. 2011. Т. 57, №1. С. 95-105.Будников Г.К. Химический анализ в медицинской диагностике. Москва: Наука, 2010. 504 с.Будников Г.К. Химический анализ в медицинской диагностике. Москва: Наука, 2010. 504 с.Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. Москва-Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2006. 672 с.Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. Москва-Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2006. 672 с.Schneiter R, Toulmay A. The role of lipids in the biogenesis of integral membrane proteins. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007; 73 (6): 1224-1232.Schneiter R, Toulmay A. The role of lipids in the biogenesis of integral membrane proteins. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007; 73 (6): 1224-1232.Gleinser M, Grimm V, Zhurina D, Yuan J, Riedel CU. Improved adhesive properties of recombinant bidobacteria expressing the Bifidobacterium bifidum-specic lipoprotein BopA. Microb. Cell Fact. 2012; 11: 80.Gleinser M, Grimm V, Zhurina D, Yuan J, Riedel CU. Improved adhesive properties of recombinant bidobacteria expressing the Bifidobacterium bifidum-specic lipoprotein BopA. Microb. Cell Fact. 2012; 11: 80.Wang LQ, Meng XCh, Zhang BR,Wang Y, Shang YL. Influence of cell surface properties on adhesion ability of bifidobacteria. Word J. of microbiology and biotechnology. 2010; 26 (11): 1999-2007.Wang LQ, Meng XCh, Zhang BR,Wang Y, Shang YL. Influence of cell surface properties on adhesion ability of bifidobacteria. Word J. of microbiology and biotechnology. 2010; 26 (11): 1999-2007.Reis A, Spickett CM. Chemistry of phospholipid oxidation. Biochim. Biophys. Acta. 2012; 1818 (10): 2374-2387.Reis A, Spickett CM. Chemistry of phospholipid oxidation. Biochim. Biophys. Acta. 2012; 1818 (10): 2374-2387.Януцевич Е.А., Данилова О.В., Гроза Н.В., Терёшина В.М. Мембранные липиды и углеводы цитозоля у Aspergillus niger в условиях осмотического, окислительного и холодового воздействий // Микробиология. 2016. Т.85, № 1. С. 283-292.Януцевич Е.А., Данилова О.В., Гроза Н.В., Терёшина В.М. Мембранные липиды и углеводы цитозоля у Aspergillus niger в условиях осмотического, окислительного и холодового воздействий // Микробиология. 2016. Т.85, № 1. С. 283-292.To TM, Grandvalet C, Tourdot-Marechall R. Cyclopropanation of membrane unsaturated fatty acids is not essential to the acid stress response of Lactococcus lactis subsp. cremoris. Appl. Environ. Microbiol. 2011; 77 (10): 3327-3334.To TM, Grandvalet C, Tourdot-Marechall R. Cyclopropanation of membrane unsaturated fatty acids is not essential to the acid stress response of Lactococcus lactis subsp. cremoris. Appl. Environ. Microbiol. 2011; 77 (10): 3327-3334.Härtig C, Loffhagen N, Harms H. Formation of trans Fatty Acids Is Not Involved in Growth-Linked Membrane Adaptation of Pseudomonas putida Appl. Environ. Microbiol. 2005; 71(4): 1915-1922Härtig C, Loffhagen N, Harms H. Formation of trans Fatty Acids Is Not Involved in Growth-Linked Membrane Adaptation of Pseudomonas putida Appl. Environ. Microbiol. 2005; 71(4): 1915-1922Benamara H, Rihouey Ch, Jouenne T, Alexandre S. Impact of the biofilm mode of growth on the inner membrane phospholipid composition and lipid domains in Pseudomonas aeruginosa. Biochim. Biophys. Acta. 2011; 1808 (1): 98-105.Benamara H, Rihouey Ch, Jouenne T, Alexandre S. Impact of the biofilm mode of growth on the inner membrane phospholipid composition and lipid domains in Pseudomonas aeruginosa. Biochim. Biophys. Acta. 2011; 1808 (1): 98-105.Леонов В.В., Курлович Н.А., Соколова Т.Н. Связь показателя гидрофобности микробных клеток с их биопленкообразующей способностью // Биофизика. 2014. Т.59, №6. С.1131-1134.Леонов В.В., Курлович Н.А., Соколова Т.Н. Связь показателя гидрофобности микробных клеток с их биопленкообразующей способностью // Биофизика. 2014. Т.59, №6. С.1131-1134.Брилис В.И., Брилине Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов // Лабораторное дело. 1986. №4. С. 210-212.Брилис В.И., Брилине Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов // Лабораторное дело. 1986. №4. С. 210-212.Биссвангер Х. Практическая энзимология. М.: Бином, 2010. 328 с.Биссвангер Х. Практическая энзимология. М.: Бином, 2010. 328 с.Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Взаимодействие Bifidobacterium bifidum с представителями нормальной микрофлоры в микросимбиоценозе кишечника человека // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012. №4. С.51-56.Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Взаимодействие Bifidobacterium bifidum с представителями нормальной микрофлоры в микросимбиоценозе кишечника человека // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012. №4. С.51-56.Rios-Covian D, Arboleya S, Hernandez-Barranco AM, Alvares-Buylla JR, Ruas-Madiedo P, Gueimonde M et al. Interactions between Bifidobacterium and Bacteroides species in cofermentations are affected by carbon sources, including exopolysaccharides produced by Bifidobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 2013; 79 (23): 7518-7524.Rios-Covian D, Arboleya S, Hernandez-Barranco AM, Alvares-Buylla JR, Ruas-Madiedo P, Gueimonde M et al. Interactions between Bifidobacterium and Bacteroides species in cofermentations are affected by carbon sources, including exopolysaccharides produced by Bifidobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 2013; 79 (23): 7518-7524.Маянский А.Н., Чеботарь И.В., Евтеева Н.И., Руднева Е.И. Межвидовое взаимодействие бактерий и образование смешанной (полимикробной) биопленки // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012. №1. С. 93-101.Маянский А.Н., Чеботарь И.В., Евтеева Н.И., Руднева Е.И. Межвидовое взаимодействие бактерий и образование смешанной (полимикробной) биопленки // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012. №1. С. 93-101.Захарова Ю.В., Леванова Л.А. Состояние микробиоценоза кишечника у ВИЧ-инфицированных детей // Медицина в Кузбассе. 2015. №4. С. 29-33.Захарова Ю.В., Леванова Л.А. Состояние микробиоценоза кишечника у ВИЧ-инфицированных детей // Медицина в Кузбассе. 2015. №4. С. 29-33.Захарова Ю.В., Сухих А.С. Хроматографический анализ жирных кислот клеточных стенок бифидобактерий с различной гидрофобностью // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. №6. С. 280-287.Захарова Ю.В., Сухих А.С. Хроматографический анализ жирных кислот клеточных стенок бифидобактерий с различной гидрофобностью // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. №6. С. 280-287.Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Валышев А.В., Валышева И.В., Бухарин О.В. Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. №2. С. 89-93.Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Валышев А.В., Валышева И.В., Бухарин О.В. Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. №2. С. 89-93.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.