всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Флуоресцентная спектроскопия эндо-и экзометаболитов некоторых видов микроскопических грибов в воде

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 10-12 за 2018 год, стр. 139-145.
Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды

 

Федосеева Е.В. кандидат биологических наук, ассистент, ФГБОУ ВО Российский научно-исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова
Пацаева С.В. К.ф.-м.н., старший преподаватель Физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Терехова В.А. доктор биологических наук, руководитель лаборатории экотоксикологического анализа почв, факультет почвоведения, ФГБОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; профессор, ФГБОУ ВО Российский научно-исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук
Иванова А.Е. кандидат биологических наук, научный сотрудник, факультет почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова; ведущий инженер, ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук
Карпов В.А. доктор технических наук, заместитель директора, ФГБУН Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Аннотация:
Для выявления флуоресцентных особенностей грибных метаболитов проведены спектральные исследования культуральной жидкости и водной суспензии грибных спор шести штаммов разнопигментированных микроскопических мицелиальных грибов – типичных обитателей водных и наземных биотопов, потенциальных патогенов и агентов биокоррозии материалов. Все изученные штаммы, Trichoderma harzianum, Alternaria alternata, Cladosporium cladosporioides, Aspergillus ustus, A. terreus и Fusarium solani, разделены на три группы в зависимости от паттернов флуоресценции при длинах волн возбуждения 280, 310 и 370 нм. Первую группу составляют A. alternata, C. cladosporioides и A. terreus, экзометаболиты которых представлены меланинами и меланино-подобными соединениями, сходными с гуминовыми веществами по спектральным характеристикам. Паттерны флуоресценции второй группы, представленной образцами T. harzianum и F. solani, свидетельствуют о превалировании в спектрах свечения НАД(Ф)Н. Образец A. ustus, у которого максимумы испускания флуоресценции располагались в длинноволновой области (500-520 нм), что характерно для флавиновых соединений, отнесен к третьему типу. Инструментальные флуоресцентные методы анализа эффективны для обнаружения в водной среде специфических грибных структур и связанных с ними эндо- или экзометаболитов.

Ключевые слова: биопленки, водные среды, меланины, мицелиальные грибы, НАД(Ф)Н, флуоресценция

Ссылка для цитирования:
Федосеева Е.В. , Пацаева С.В. , Терехова В.А. , Иванова А.Е., Карпов В.А. Флуоресцентная спектроскопия эндо-и экзометаболитов некоторых видов микроскопических грибов в воде // Вода: химия и экология. — 2018. — № 10-12. — c. 139-145. — http://watchemec.ru/article/29058/

Литература:
1. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т.1. 328 с.
2. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т.2. 376 с.
3. Ivleva N.P. Raman microspectroscopy, surface-enhanced Raman scattering microspectroscopy, and stable-isotope Raman microspectroscopy for biofilm characterization / N.P. Ivleva, P. Kubryk, R. Niessner // Anal. Bioanal. Chem. 2017. V.409, №18. Р. 4353-4375.
4. Costerton J.W. How bacteria stick / J.W. Costerton, G.G. Geesev, K-J. Cheng // Sci. Amer. 1978. №238. Р. 86-95.
5. El-Azizi M. In vitro activity of vancomycin, quinupristin/dalfopristin, and linezolid against intact and disrupted biofilms of staphylococci / M. El-Azizi, S. Rao, T. Kanchanapoom, N. Khardori // Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. Электронный ресурс: https://ann-clinmicrob.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-0711-4-2
6. Farabegoli G. Study on the use of NADH fluorescence measurements for monitoring wastewater treatment systems / G. Farabegoli, C. Hellinga, J.J. Heijnen, M.C.M. van Loosdrecht // Water Resources. 2003. V.37, №11. P. 2732–2738.
7. Andrews J.S. Biofilm formation in environmental bacteria is influenced by different macromolecules depending on genus and species / J.S. Andrews, S.A. Rolfe, W.E. Huang, J.D. Scholes, S.A. Banwart // Environ. Microbiol. 2010. V.12, №9. Р. 2496-2507.
8. Harding M.W. Can filamentous fungi form biofilms? / M.W. Harding, L. Marques, R.J. Howard, M.E. Olson //Trends in Microbiology. 2009. V.17, №11. Р. 475-480.
9. Shearer C.A. Fungal biodiversity in aquatic habitats / C.A. Shearer, E. Descals, B. Kohlmeyer, J. Kohlmeyer, L. Marvanová, D. Padgett, D. Porter, H.A. Raja, J.P. Schmit, H.A. Thorton, H. Voglymayr // Biodiversity and Conservation. 2007. V.16, №1. Р. 49.
10. Terekhova V.A. The study of benthic microflora by a near-bottom disk / V.A. Terekhova, T.A. Semenova // Hydrobiological Journal. 2001. V.37, №1. Р. 67-72.
11. Moh. Al-gabr H. Occurrence and quantification of fungi and detection of mycotoxigenic fungi in drinking water in Xiamen City, China / H. Moh. Al-gabr, Z. Tianling, Y. Xin // Sci. Total Environ. 2013. №466–467. Р. 1103-1111.
12. Денисов А.А. Биокоррозия бетонных строительных конструкций в контакте с пресной водой / А.А. Денисов, А.М. Ганяев // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т.13, №5(2). Р. 158-161.
13. Пивкин М.В. Морские грибы и их метаболиты / М.В. Пивкин, Т.А. Кузнецова, В.В. Сова. Владивосток: Дальнаука, 2006. 248 с.
14. Ivanova A.E. Soil fungal communities as bioindicators of ancient human impacts in medieval settlements in different geographic regions of Russia and southwestern Kazakhstan / A.E. Ivanova, O.E. Marfenina // Quaternary International. 2015. V.365, №16. Р. 212-222.
15. Терехова В.А. Значение микологических исследований для контроля качества почв // Почвоведение. 2007. № 5. С. 643-648.
16. Prelle A. A new method for detection of five Alternaria toxins in food matrices based on LC–APCI-MS / A. Prelle, D. Spadaro, A. Garibaldi, M.L. Gullino // Food Chemistry. 2013. V.140, №1–2. Р. 161-167.
17. Yamada T. Tandyukisin, a novel ketoaldehyde decalin derivative, produced by a marine sponge-derived Trichoderma harzianum / T. Yamada, Y. Mizutani, Y. Umebayashi, N. Inno, M. Kawashima, T. Kikuchi, R. Tanaka // Tetrahedron Letters. 2014. V.55, №3. Р. 662-664.
18. Assawajaruwan S. On-line monitoring of relevant fluorophores of yeast cultivations due to glucose addition during the diauxic growth / S. Assawajaruwan, P. Eckard, B. Hitzmann // Process Biochemistry. 2017. №58. Р. 51-59.
19. Bhatta H. Use of fluorescence spectroscopy to differentiate yeast and bacterial cells / H. Bhatta, E.M. Goldys, R.P. Learmonth // Applied Microbiology and Biotechnology. 2006. №71. Р. 121-126.
20. Podrazky O. Monitoring the growth and stress responses of yeast cells by two-dimensional fluorescence spectroscopy: first results / O. Podrazky, G. Kuncova, A. Krasowska, K. Sigler // Folia Microbiologica. 2003. №48. Р. 189-192.
21. Saari S.E. Fluorescence spectroscopy of atmospherically relevant bacterial and fungal spores and potential interferences / S.E. Saari, M.J. Putkiranta, J. Keskinen // Atmospheric Environment. 2013. №71. Р. 202-209.
22. Perna G. Fluorescence properties of natural eumelanin biopolymer / G. Perna, G. Palazzo, A. Mallardi, V. Capozzi // Journal of Luminescence. 2011. №131. Р. 1584-1588.
23. Gosteva Yu.O. Fluorescence of aqueous solutions of commercial humic products / Yu.O. Gosteva, A.A. Izosimov, S.V. Patsaeva, O.S. Yakimenko, V.I. Yuzhakov // Journal of Applied Spectroscopy. 2012. V.78, №6. Р. 884-891.
24. Herbrich S. Label-free spatial analysis of free and enzyme-bound NAD(P)H in the presence of high concentrations of melanin / S. Herbrich, M. Gehder, R. Krull, K.H. Gericke // Journal of Fluorescence. 2012. V.22, №1. Р. 349-355.
25. Knaus H. Label-free fluorescence microscopy in fungi / H. Knaus, G.A. Blab, G.J. Van Veluw, H.C. Gerritsen, H.A.B. Wösten // Fungal biology reviews. 2013. №27. Р. 60-66.