innosferaНаука и инновацииScience and Innovations1818-98572412-9372Издательский дом «Белорусская наука»10.29235/1818-9857-2022-12-73-80innosfera-254Research ArticleДИССЕРТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯDISSERTATION RESEARCHВлияние аминокислот и солей цинка на кинетику роста бактерий рода Еscherichia и StaphylococcusThe effect of amino acids and zinc salts on the growth kinetics of bacteria of the genus Escherichia and StaphylococcusАртюхТ.ArtyukhT.

Татьяна Артюх, ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга, магистр медицинских наук

taniaartsiukh@gmail.comСидоровичЕ.SidorovichE.

Елена Сидорович, старший преподаватель кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга

elenasidm@rambler.ruОстровскаяО.OstrovskayaO.

Оксана Островская, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга, старший научный сотрудник группы морфологии с электронной микроскопией научноисследовательской лаборатории, кандидат медицинских наук

ГрГМУBelarus2022020120230127380Copyright © Издательский дом «Белорусская наука», 20232023Издательский дом «Белорусская наука»Издательский дом «Белорусская наука»https://innosfera.belnauka.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://innosfera.belnauka.by/jour/article/view/254

В ходе исследования установлено, что биологически активные вещества (БАВ) – триптофан, цинка аспартат, аргинин, татипацин, таурин – оказывают дозозависимое влияние на метаболическую активность бактерий в планктонной форме. Суточная инкубация бактерий в присутствии высокой концентрации БАВ (1200–20 000 мкг/мл) приводила к снижению их количества, в концентрации 600–300 мкг/мл ингибирующий эффект не проявлялся, 150 мкг/мл – способствовала росту штаммов E. coli. Такая же тенденция наблюдалась в отношении бактерий в составе биопленок: цинка аспартат в концентрации 2500 мкг/мл оказывал бактерицидное влияние на S. aureus и E. Coli. Это позволяет рассматривать БАВ в качестве вспомогательных веществ для повышения эффективности антибактериальных препаратов и указывает на необходимость дальнейшего изучения более широкого круга низкомолекулярных соединений.

 Biologically active substances (BAS) (tryptophan, zinc aspartate, arginine, tatipacin, taurine) have modulating effects on the metabolism of microorganisms in vitro. The study found that biologically active substances have dose-dependent effects on the metabolic activity of bacteria in planktonic form. Daily incubation of bacteria in the presence of a high concentration of biologically active substances (1200–20 000 μg/ml) led to a decrease in the number of planktonic forms. BAS concentrations in the range of 600–150 μg/ml did not have an inhibitory effect on microorganisms. All test substances at a concentration of 150 μg/ml promoted the growth of E. coli strains. Dose-dependent effects of biologically active substances were also observed in relation to bacteria in biofilms. Zinc aspartate at a concentration of 2500 µg/ml has a bactericidal effect on S. aureus and E. coli in monobiofilms. The identity of metabolic flows leads to competition between body cells and microorganisms for nutrient substrates, which is important in the development of the infectious process, and also indicates the need to study the effects of biologically active substances in animal models.

биологически активные веществаантибактериальный эффектS. aureusE. coliпланктонные формымикробные биопленкиbiologically active substancesantibacterial effectS. aureusE. coliplanktonic formsmicrobial biofilmsReferencesD. N. Lesperance. Microbiomes as modulators of Drosophila melanogaster homeostasis and disease / D.N. Lesperance, N.A. Broderick // Curr Opin Insect Sci. 2020. Vol. 39. P. 84–90.D. N. Lesperance. Microbiomes as modulators of Drosophila melanogaster homeostasis and disease / D.N. Lesperance, N.A. Broderick // Curr Opin Insect Sci. 2020. Vol. 39. P. 84–90.T. Miyamoto. D-Amino acid metabolism in bacteria / T. Miyamoto, H. Homma // J Biochem. 2021. Vol. 170, N.1. P. 5–13.T. Miyamoto. D-Amino acid metabolism in bacteria / T. Miyamoto, H. Homma // J Biochem. 2021. Vol. 170, N.1. P. 5–13.A.J. Lawler. A Revised Understanding of Clostridioides difficile Spore Germination / A.J. Lawler [et al.] // Trends Microbiol. 2020. Vol. 28, N.9. P. 744–752.A.J. Lawler. A Revised Understanding of Clostridioides difficile Spore Germination / A.J. Lawler [et al.] // Trends Microbiol. 2020. Vol. 28, N.9. P. 744–752.G. Coquant. Gossip in the gut: Quorum sensing, a new player in the host-microbiota interactions / G. Coquant [et al.] // World J Gastroenterol. 2021. Vol. 27, N.42. P. 7247–7270.G. Coquant. Gossip in the gut: Quorum sensing, a new player in the host-microbiota interactions / G. Coquant [et al.] // World J Gastroenterol. 2021. Vol. 27, N.42. P. 7247–7270.Y. Huang. The Roles of Microbial Cell-Cell Chemical Communication Systems in the Modulation of Antimicrobial Resistance / Y. Huang [et al.] // Antibiotics (Basel). 2020. Vol. 9, N.11. P. 779.Y. Huang. The Roles of Microbial Cell-Cell Chemical Communication Systems in the Modulation of Antimicrobial Resistance / Y. Huang [et al.] // Antibiotics (Basel). 2020. Vol. 9, N.11. P. 779.T. Miyamoto. Involvement of penicillin-binding proteins in the metabolism of a bacterial peptidoglycan containing a non-canonical D-amino acid / T. Miyamoto [et al.] // Amino Acids. 2020. Vol. 52, N.3. P. 487–497.T. Miyamoto. Involvement of penicillin-binding proteins in the metabolism of a bacterial peptidoglycan containing a non-canonical D-amino acid / T. Miyamoto [et al.] // Amino Acids. 2020. Vol. 52, N.3. P. 487–497.P. Cardoso. Molecular engineering of antimicrobial peptides: microbial targets, peptide motifs and translation opportunities acid / P. Cardoso [et al.] // Biophys Rev. 2021. Vol. 13, N.1. P. 35–69.P. Cardoso. Molecular engineering of antimicrobial peptides: microbial targets, peptide motifs and translation opportunities acid / P. Cardoso [et al.] // Biophys Rev. 2021. Vol. 13, N.1. P. 35–69.Regulation of peptidoglycan synthesis and remodelling / A. Egan [et al.] // Nature reviews microbiology. 2020. Vol. 18. P. 446–460.Regulation of peptidoglycan synthesis and remodelling / A. Egan [et al.] // Nature reviews microbiology. 2020. Vol. 18. P. 446–460.M. Kumar. Recent Breakthroughs in Various Antimicrobial Resistance Induced Quorum Sensing Biosynthetic Pathway Mediated Targets and Design of their Inhibitors / M. Kumar [et al.] // Comb Chem High Throughput Screen. 2020. Vol. 23, N.6. P. 458–476.M. Kumar. Recent Breakthroughs in Various Antimicrobial Resistance Induced Quorum Sensing Biosynthetic Pathway Mediated Targets and Design of their Inhibitors / M. Kumar [et al.] // Comb Chem High Throughput Screen. 2020. Vol. 23, N.6. P. 458–476.Т.В. Артюх. Изменение чувствительности грамположительных микроорганизмов к доксициклину в присутствии цинка аспартата и триптофана / Т.В. Артюх, В.М. Шейбак, О.Б. Островская // Вестн. Смоленской МА. 2022. Т. 20, №1. С. 46–54.Т.В. Артюх. Изменение чувствительности грамположительных микроорганизмов к доксициклину в присутствии цинка аспартата и триптофана / Т.В. Артюх, В.М. Шейбак, О.Б. Островская // Вестн. Смоленской МА. 2022. Т. 20, №1. С. 46–54.A.P. MacGowan. A new time-kill method of assessing the relative efficacy of antimicrobial agents alone and in combination developed using a representative β-lac tam, aminoglycoside and fluoroquinolone / A.P. MacGowan [et al.] // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 1996. Vol. 38. P. 193–203.A.P. MacGowan. A new time-kill method of assessing the relative efficacy of antimicrobial agents alone and in combination developed using a representative β-lac tam, aminoglycoside and fluoroquinolone / A.P. MacGowan [et al.] // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 1996. Vol. 38. P. 193–203.Т.В. Артюх. Современные способы исследования микробных биопленок кишечника / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, В.М. Шейбак // Гепатология и гастроэнтерология. 2021. Т. 5, №1. С. 30–36.Т.В. Артюх. Современные способы исследования микробных биопленок кишечника / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, В.М. Шейбак // Гепатология и гастроэнтерология. 2021. Т. 5, №1. С. 30–36.М.D. Macià. Antimicrobial susceptibility testing in biofilm-growing bacteria / M.D. Macià, E. Rojo, A. Oliver // Clin Microbiol Infect. 2014. Vol. 20, N.10. P. 981–90.М.D. Macià. Antimicrobial susceptibility testing in biofilm-growing bacteria / M.D. Macià, E. Rojo, A. Oliver // Clin Microbiol Infect. 2014. Vol. 20, N.10. P. 981–90.G.K. Auer. Bacterial Cell Mechanics / G.K. Auer, D.B. Weibel // Biochemistry. 2017. Vol. 56, N.29. P. 3710–3724. 15. Relation between chemotaxis and consumption of amino acids in bacteria / Y. Yang [et al.] // Mol Microbiol. 2015. Vol. 96, N.6. P. 1272–1282.G.K. Auer. Bacterial Cell Mechanics / G.K. Auer, D.B. Weibel // Biochemistry. 2017. Vol. 56, N.29. P. 3710–3724. 15. Relation between chemotaxis and consumption of amino acids in bacteria / Y. Yang [et al.] // Mol Microbiol. 2015. Vol. 96, N.6. P. 1272–1282.Optimization of resazurin-based viability staining for quantification of microbial biofilms / F. Driessche [et al.] // Journal of Microbiological Methods. 2014. V. 98. P. 31–34.Optimization of resazurin-based viability staining for quantification of microbial biofilms / F. Driessche [et al.] // Journal of Microbiological Methods. 2014. V. 98. P. 31–34.Т.В. Артюх. Особенности резистентности клинических изолятов E. coli и C. albicans образующих биопленку / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, О.Б. Островская // Вестн. ВГМУ. 2021. Т. 20, №1. С. 46–54.Т.В. Артюх. Особенности резистентности клинических изолятов E. coli и C. albicans образующих биопленку / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, О.Б. Островская // Вестн. ВГМУ. 2021. Т. 20, №1. С. 46–54.Биопленки: основные принципы организации и методы исследования: учебн. пособие / А.М. Марданова [и др.]; под ред. О.Н. Ильинской.– Казань, 2016.Биопленки: основные принципы организации и методы исследования: учебн. пособие / А.М. Марданова [и др.]; под ред. О.Н. Ильинской.– Казань, 2016.C. Beloin. Speciality Grand Challenge for “Biofilms” / C. Beloin, D. McDougald // Front Cell Infect Microbial. 2021. Vol. 11 // https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7937965/.C. Beloin. Speciality Grand Challenge for “Biofilms” / C. Beloin, D. McDougald // Front Cell Infect Microbial. 2021. Vol. 11 // https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7937965/.Т.В. Артюх. Персистенция как механизм устойчивости к антибактериальным препаратам / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, Е.А. Сидорович // Актуальные вопросы микробиологии, инфектологии и иммунологии: сборник материалов межвузовской научно-практической конференции.– Гродно, 2021.Т.В. Артюх. Персистенция как механизм устойчивости к антибактериальным препаратам / Т.В. Артюх, Т.Н. Соколова, Е.А. Сидорович // Актуальные вопросы микробиологии, инфектологии и иммунологии: сборник материалов межвузовской научно-практической конференции.– Гродно, 2021.

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