MECHANISMS OF BIFIDOBACTERIA RESISTANCE TO LIPOLYTIC ENZYMES OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Abstract
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.
About the Authors
YULIYA V. Zakharova
Kemerovo State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
LARISA Y. Otdushkina
Kemerovo State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
LYUDMILA A. Levanova
Kemerovo State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
ANDREY S. Sukhik
Kemerovo State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. 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.
2. Будников Г.К. Химический анализ в медицинской диагностике. Москва: Наука, 2010. 504 с.
3. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. Москва-Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2006. 672 с.
4. Schneiter R, Toulmay A. The role of lipids in the biogenesis of integral membrane proteins. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007; 73 (6): 1224-1232.
5. Gleinser M, Grimm V, Zhurina D, Yuan J, Riedel CU. Improved adhesive properties of recombinant bidobacteria expressing the Bifidobacterium bifidum-specic lipoprotein BopA. Microb. Cell Fact. 2012; 11: 80.
6. 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.
7. Reis A, Spickett CM. Chemistry of phospholipid oxidation. Biochim. Biophys. Acta. 2012; 1818 (10): 2374-2387.
8. 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.
9. 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.
10. 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): 1915-1922
11. 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.
12. 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.
13. Брилис В.И., Брилине Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов // Лабораторное дело. 1986. №4. С. 210-212.
14. Биссвангер Х. Практическая энзимология. М.: Бином, 2010. 328 с.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. Захарова Ю.В., Леванова Л.А. Состояние микробиоценоза кишечника у ВИЧ-инфицированных детей // Медицина в Кузбассе. 2015. №4. С. 29-33.
19. 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.
20. 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.
Review
For citations:
Zakharova Yu.V., Otdushkina L.Y., Levanova L.A., Sukhik A.S. MECHANISMS OF BIFIDOBACTERIA RESISTANCE TO LIPOLYTIC ENZYMES OF STAPHYLOCOCCUS AUREUS. Fundamental and Clinical Medicine. 2017;2(1):6-13. (In Russ.)
Views:
411
Email this article 