По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 579.68(262.81) DOI:10.33920/sel-09-2401-03

Исследование патогенной активности и антибиотикорезистентности культивируемых гетеротрофных бактерий, выделенных из воды и донных отложений приглубой зоны западной части Северного Каспия

Светлана Александровна Дьякова старший специалист лаборатории ихтиопатологии, Волжско-Каспийский филиал ФГБНУ «ВНИРО» (КАСПНИРХ), 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Савушкина, д. 1, (8512) 44-16-50, E-mail: dyakovasa@kaspnirh.vniro.ru, ORCID: 0000-0001-9970-403X
Анна Витальевна Менькова ведущий специалист лаборатории ихтиопатологии, Волжско-Каспийский филиал ФГБНУ «ВНИРО» (КАСПНИРХ), 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Савушкина, д. 1, (8512) 44-16-50, E-mail: ava-131@yandex.ru, ORCID: 0000-0003-1842-1471
Екатерина Рафаэлевна Кирюхина старший специалист лаборатории ихтиопатологии, Волжско-Каспийский филиал ФГБНУ «ВНИРО» (КАСПНИРХ), 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Савушкина, д. 1, (8512) 44-16-50, E-mail: ekaterinagrigor@rambler.ru, ORCID: 0000-0001-7840-1734
Ольга Борисовна Сопрунова д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой «Прикладная биология и микробиология», ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет», 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 16/1, (8512) 61-41-45, E-mail: soprunova@mail.ru, ORCID: 0000-0002-5710-6362

Промысловое освоение водных биологических ресурсов (ВБР) Каспийского моря обусловливает необходимость постоянного мониторинга среды обитания ВБР. Особую актуальность представляют исследования микробиоты, поскольку бактериальные сообщества во многом определяют качество среды обитания ВБР. Целью данной работы является выявление условно-патогенных и санитарно-показательных бактерий, обладающих факторами патогенности и антибиотикорезистентностью, представляющих опасность для ВБР. В работе представлены данные по таксономическому составу сапротрофного бактериопланктона и бактериобентоса на акватории Северного Каспия в период с 2013-го по 2018 год. Пробы воды отбирали ежегодно в летний и осенний периоды. В работе применяли общепринятые методы идентификации бактерий по морфологическим и физиолого-биохимическим признакам, а также методы определения антибиотикорезистентности и патогенной активности. В период исследований (2013–2018 годы) из проб воды и донных отложений северной части Каспийского моря выделено более 2000 изолятов сапротрофных бактерий, относящихся к 28 таксонам. Таксономический состав сапротрофного бактериопланктона и бактериобентоса не имел значительных различий по количеству определяемых таксонов, однако несколько отличался в соотношении видов, особенно на уровне более крупных таксономических групп. Изучение вирулентности бактерий показало, что встречаемость у бактерий различных патогенных свойств не имела общей направленности в ряде лет. Микроорганизмы, выделенные из воды и грунта северной части Каспийского моря, обладали множественной антибиотикорезистентностью по отношению к различным группам препаратов. В исследуемый период отмечена высокая резистентность выделенных бактерий (62–92% выделенных изолятов) к бензилпенициллину и ампициллину. В целом наличие в воде и донных отложениях Северного Каспия бактерий, обладающих факторами патогенности и множественной антибиотикорезистентности, косвенно указывало на стрессирование бактериоценоза в зоне исследований.

Литература:

1. Арабов, М.Ш. Особенности добычи нефти и газа на месторождениях Каспийского моря / М.Ш. Арабов, С.М. Арабов // Газовая промышленность: научно-технический и производственный журнал. — 2019. — № 4. — С. 46–49.

2. Воронина, Е.А. Разнообразие паразитов и микроорганизмов каспийских сельдевых рыб / Е.А. Воронина, В.В. Володина, С.А. Дьякова, А.В. Конькова // Российский паразитологический журнал. — 2017. — № 4 (42). — C. 339–344.

3. Дьякова, С.А. Современное состояние микроэкосистемы Северного Каспия / С.А. Дьякова, Е.Р. Галяутдинова, Е.Г. Лардыгина // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. — 2018. — № 4. — С. 30–38.

4. Землянко, О.М. Механизмы множественной устойчивости бактерий к антибиотикам / О.М. Землянко, Т.М. Рогоза, Г.А. Журавлева // Экологическая генетика. — 2018. — Т. 16, № 3. — С. 4–17.

5. Катунин, Д.Н. Гидроэкологические основы формирования экосистемных процессов в Каспийском море и дельте р. Волги / Д.Н. Катунин. — Астрахань: КаспНИРХ, 2014. — 478 с.

6. Ким, А.В. Сравнительная характеристика биологических свойств микроорганизмов, выделенных из морских акваторий с разной антропогенной нагрузкой / А.В. Ким, Л.С. Бузолева, Е.А. Богатыренко // Здоровье. Медицинская экология. Наука. — 2017. — № 3 (70). — С. 41–44.

7. Козлов, Г.Б. Разнообразие деструкторов полициклических ароматических углеводородов / Г.Б. Козлов, А.В. Гарабаджиу, А.В. Анкудинова // Российский химический журнал. — 2011. — Т. 55, № 1. — С. 108–119.

8. Лабинская, А.С. Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований / С. Лабинская. — СПб.: Лань, 2021. — 588 с.

9. Литвинова, М.Ю. Количественная оценка гетеротрофного бактериопланктона в воде северного и среднего колен Кольского залива / М.Ю. Литвинова, В.В. Ильинский, И.В. Перетрухина // Фундаментальные исследования. — 2011. — № 7. — С. 203–206.

10. Пивоваров, Ю.П. Гигиена и экология человека / Ю.П. Пивоваров. — М.: ВУНМЦ МЗ РФ, 1999. — 192 с.

11. Пивоваров, Ю.П. Санитарно-значимые микроорганизмы (таксономическая характеристика и дифференциация) / Ю.П. Пивоваров, В.В. Королик. — М.: ИКАР, 2000. — 268 с.

12. Столовый, Д.Э. Международное сотрудничество в области сохранения водных биоресурсов Каспийского моря // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. — 2011. — № 2. — С. 56–62.

13. Тужилкин, В.С. Многолетняя изменчивость гидрологического режима Каспийского моря в связи с вариациями климата / В.С. Тужилкин, А.Н. Косарев, В.С. Архипкин, Р.Е. Никонова // Вестник Московского университета. Серия 5. География. — 2011. — № 2. — С. 62–71.

14. Хоулт, Дж. Определитель бактерий Берджи: в 2 т. / Дж. Хоулт, Криг, П. Смит, Стейнли, С. Уилльямс. — М.: Мир, 1997. — Т. 1. — 799 с. — Т. 2. — 368 с.

15. Ducklow, H. The bacterial component of the oceanic euphotic zone, Microbiology Ecology. — 1999. — Vol. 30. — Issue 1. — Р. 1–10.

1. Arabov, M.Sh., Arabov, S.M. Osobennosti dobychi nefti i gaza na mestorozhdeniyah kaspijskogo morya [Features of oil and gas production in the fields of the Caspian Sea]. Gazovaya promyshlennost’: nauchno-tekhnicheskij i proizvodstvennyj zhurnal / Gazprom [Gas industry: Scientific, technical and production journal / Gazprom]. Kamelot Pablishing, Moskva, 2019, no. 4, pp. 46–49 (in Russian).

2. Voronina, E.A., Volodina, V.V., D’iakova, S.A., Kon’kova, A.V. Raznoobrazie parazitov i mikroorganizmov kaspiiskikh sel’devykh ryb [Diversity of parasites and microorganisms of Caspian herring fish]. Rossiiskii parazitologicheskii zhurnal, 2017, no. 4 (42), pp. 339–344 (in Russian).

3. Dyakova, S.A., Galyautdinova, Ye.R., Lardygina, Ye.G. Sovremennoe sostoyanie mikroekosistemy Severnogo Kaspiya [The current state of the microecosystem of the North Caspian]. Vestnik Astrakhanskogo Gosudarstvennogo Tekhicheskogo Universiteta. Seriya: Rybnoe Khozyaystvo [Bulletin of ASTU. Series: Fisheries], 2018, no. 4, pp. 30–38 (in Russian).

4. Zemlyanko, O.M., Rogoza, T.M., Zhuravleva, G.A. Mekhanizmy mnozhestvennoy ustoychivosti bakteriy k antibiotikam [Mechanisms of multiple resistance of bacteria to antibiotics]. Ekologicheskaya genetika [Environmental genetics], 2018, vol. 16, no. 3, pp. 4–17 (in Russian).

5. Katunin, D.N. Gidroekologicheskie osnovy formirovaniya ekosistemnykh protsessov v Kaspiyskom more i delte r. Volgi [Hydroecological foundations for the formation of ecosystem processes in the Caspian Sea and the delta of the river Volga]. FGUP «KaspNIRKh» Publ., Astrakhan, 2014. 478 p. (in Russian).

6. Kim, A.V., Buzoleva, L.S., Bogatyrenko, Ye.A. Sravnitelnaya kharakteristika biologicheskikh svoystv mikroorganizmov, vydelennykh iz morskikh akvatoriy s raznoy antropogennoy nagruzkoy [Comparative characteristics of the biological properties of microorganisms isolated from marine areas with different anthropogenic load]. Zdorove. Meditsinskaya ekologiya. Nauka [Health. Medical ecology. The science], 2017, no. 3 (70), pp. 41–44 (in Russian).

7. Kozlov, G.B., Garabadzhiu, A.V., Ankudinova, A.V. Raznoobrazie destruktorov politsiklicheskikh aromaticheskikh uglevodorodov [Variety of polycyclic aromatic hydrocarbon destructors]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal [Russian Chemical Journal], 2011, vol. 55, no. 1, pp. 108–119 (in Russian).

8. Labinskaya, A.S. Obshchaya i sanitarnaya mikrobiologiya s tekhnikoj mikrobiologicheskih issledovanij [General and sanitary microbiology with microbiological research team]. “Lan” Publ., SPb., 2021. 588 р. (in Russian).

9. Litvinova, M.Yu., Ilinskiy, V.V., Peretrukhina, I.V. Kolichestvennaya otsenka geterotrofnogo bakterioplanktona v vode severnogo i srednego kolen Kolskogo zaliva [Quantitative assessment of heterotrophic bacterioplankton in the water of the northern and middle knees of the Kola Bay]. Fundamentalnye issledovaniya [Basic Research], 2011, no. 7, pp. 203–206 (in Russian).

10. Pivovarov, Iu.P. Gigiena i ekologiia cheloveka: Kurs lektsii [Hygiene and human ecology: A course of lectures]. VUNMTs MZ RF, Moscow, 1999. 192 p. (in Russian).

11. Pivovarov, Iu.P., Korolik, V.V. Sanitarno-znachimye mikroorganizmy (taksonomicheskaia kharakteristika i differentsiatsiia) [Sanitary-significant microorganisms (taxonomic characteristics and differentiation)]. IKAR, Moscow, 2000. 268 p. (in Russian).

12. Stolovyy, D.E. Mezhdunarodnoe sotrudnichestvo v oblasti sokhraneniya vodnykh bioresursov Kaspiyskogo morya [International cooperation in the field of conservation of aquatic biological resources of the Caspian Sea]. Vestnik AGTU. Seriya: Rybnoe khozyaystvo [Bulletin of ASTU. Series: Fisheries], 2011, no. 2, pp. 56–62 (in Russian).

13. Tuzhilkin, V.S., Kosarev, A.N., Arkhipkin, V.S., Nikonova, R.Ye. Mnogoletnyaya izmenchivost gidrologicheskogo rezhima Kaspiyskogo morya v svyazi s variatsiyami klimata [Long-term variability of the hydrological regime of the Caspian Sea due to climate variations]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya [Bulletin of Moscow University. Series 5. Geography], 2011, no. 2, pp. 62–71 (in Russian).

14. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 9th ed., Williams & Wilkins. Baltimore, 1994.

15. Ducklow, H. The bacterial component of the oceanic euphotic zone. Microbiology Ecology, 1999, vol. 30, is. 1, pp. 1–10.

Каспийское море — крупнейший в мире внутриконтинентальный водоем, который обладает признаками моря (морская соленая вода, глубина, биоресурсы, строение дна — фактически шельфа) и озера (удаленность от Мирового океана и отсутствие с ним прямого сообщения). Территориально море делят на три части: Северный, Средний и Южный Каспий [13]. Условной границей между Северным и Средним Каспием считается Мангышлакский порог, между Средним и Южным — Апшеронский порог. Экосистемы каждой части моря неповторимы, различия обусловлены географическим положением, климатом и гидролого-гидрохимическими свойствами [5].

Основные богатства Каспийского моря и его шельфа — огромные нефтегазоносные ресурсы, добыча которых служит важной составляющей экономического развития России, Азербайджана, Ирана, Туркменистана и Казахстана [1]. Зоны активной добычи углеводородного сырья соседствуют с участками промысла, поскольку Каспийское море также обладает и огромным рыбохозяйственным значением, здесь созданы идеальные условия для нагула более чем 140 видов морских, полупроходных и проходных рыб. В Каспийском море в последние годы расширяется промысловый лов кильки и реализуется план мероприятий по развитию промысла других перспективных водных биологических ресурсов. При этом необходимо учитывать, что при разработке нефтегазоконденсатных месторождений не всегда все проходит гладко, кроме того, развитое судоходство и портовые зоны также дополняют антропогенное воздействие на акваторию моря [12]. Поэтому активное освоение водных биологических ресурсов (ВБР) Каспийского моря вызывает необходимость всестороннего мониторинга состояния акватории уникального водоема, где одним из наиболее информативных направлений являются ежегодные исследования микробиоты. Бактериальные сообщества участвуют в рециклинге биогенных элементов, а также формируют основу цепи питания. За счет деструкционной деятельности бактерий в морских экосистемах утилизируется 40–80% органического углерода, создаваемого первичными продуцентами [15]. Основную роль в микробиоценозе морской среды играют сапротрофные бактерии. Именно они первыми реагируют на поступление высоких концентраций органических веществ, поскольку большая часть автохтонного бактериопланктона является облигатными олиготрофами [9]. Помимо положительных функций, сапротрофные бактерии могут представлять потенциальную опасность как для гидробионтов, так и для человека, поскольку в состав этой группы входят патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, способные вызывать заболевания полупроходных и проходных видов рыб [2; 3; 10].

Для Цитирования:
Светлана Александровна Дьякова, Анна Витальевна Менькова, Екатерина Рафаэлевна Кирюхина, Ольга Борисовна Сопрунова, Исследование патогенной активности и антибиотикорезистентности культивируемых гетеротрофных бактерий, выделенных из воды и донных отложений приглубой зоны западной части Северного Каспия. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2024;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: