Локализация в клетках чумного микроба антиоксидантов, синтезированных на основе таллийорганических соединений

Для консервации культур наиболее широко используется лиофилизация [1]. Одной из причин гибели клеток при лиофилизации является окислительный стресс, приводящий к повреждению мембранного аппарата, нуклеиновых кислот и других биополимеров.

Вопросы повышения устойчивости микроорганизмов к воздействию неблагоприятных факторов при лиофилизации решаются в последнее время с использованием синтетических и природных антиоксидантов (АО). Установление компартментализации данных соединений в бактериальной клетке может послужить для объяснения их защитного действия.

Целью настоящей работы является изучение биологической активности талийорганических соединений (ТОС), обладающих АО активностью, и определение их локализации в клетке вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ.

В работе использовали ТОС двух типов: Ar2TIX и ArTIX2 (где Ar-ароматический радикал, X-остаток кислоты) [2,3]. Антиоксидантную активность синтезированных соединений определяли на хемилюминометре LKB-Wallaс 1251 (Швеция). Антиоксидантную активность (К) исследуемых соединений вычисляли по формуле:

К= (В-Б): Б,

где Б - уровень исходного фонового свечения в mV; В - интенсивность стимулированного свечения в mV.

Определение биологической агрессии (БА) АО проводили в системе: бактериофаг Т4 - штамм Escherichia coli B и определяли по формуле:

А = Co : Ck ´ 100%,

где Co - количество выживших фаговых частиц в опыте; Ck - то же в контроле.

Клеточную суспензию бактерий Y. pestis EV НИИЭГ обрабатывали ТОС (концентрация 1 мкг/мл) с экспозицией 2 часа. В качестве растворителя АО использовали диметилсульфоксид (ДМСО). Перед проведением электрофореза клетки инактивировали мертиолятом натрия [4]. Образцы изучались в электрофорезе с использованием прибора «Elphor-VAP5» (ВЕNDER & HOBEIN GMBH, ФРГ) в 0.033 М трис буфере рH 9,4 при 60С, скорости протока буфера 500 мл/ч, напряжении 500 В в течение 30 мин. Воздействие исследуемых веществ на клеточную поверхность бактерий определяли по изменению электрофоретической подвижности (ЭФП) клеток в опыте, относительно контроля (бактерии, инкубированные с ДМСО). Оценку достоверности различий данных производили с применением l критерия (Колмогорова-Смирнова) и j углового преобразования Фишера [5].

Образцы для электронной микроскопии готовили из клеток бактерий, выращенных на агаре Хоттингера, с добавлением ТОС в концентрации 1 мкг/мл. Просмотр негативно окрашенных препаратов осуществляли на электронном микроскопе JEM-7А (Япония).

Антифаговая и антиоксидантная активности исследованных ТОС представлены в табл. 1. Наибольшей антифаговой активностью обладали соединения со структурной формулой ArTlX2. По критериям (выживаемость фага Т4 и антиоксидантная активность) наиболее перспективным для применения при лиофилизации является вещество (4-СH3ОC6H4)2TlOCOCF3.

Известно, что при адсорбции полимеров на бактериальных клетках их электрофоретическая подвижность меняется.

Таблица 1

Антифаговая и антиоксидантная активности ТОС